Un atome est dans un état fondamental lorsque tous les électrons d'un atome sont à leurs niveaux d'énergie les plus bas. Dans un état excité, les électrons se propagent à des niveaux d'énergie plus élevés, et tous ne sont pas dans leurs niveaux les plus bas.
Un atome à l'état fondamental possède des électrons dans ses orbitales les plus énergétiques. Cet état a l'énergie potentielle la plus faible et est plus stable qu'un atome dans un état excité. Un exemple d'atome qui a des électrons dans son état fondamental est l'hydrogène. L'hydrogène a deux électrons remplissant son premier niveau d'énergie potentielle.
Dans un état excité, les électrons ne remplissent pas leurs orbitales les plus énergétiques. Les molécules et les atomes peuvent obtenir de l'énergie extérieure, ce qui entraîne un déplacement d'un électron vers une orbitale d'énergie la plus élevée. Les électrons de l'état excité sont moins stables que ceux de l'état fondamental et ont une énergie potentielle supérieure au minimum. Lorsque les atomes ne sont pas dans leur état fondamental, ils peuvent y revenir, dégageant de l'énergie lorsqu'ils retournent à l'état d'énergie inférieur.
Un exemple d'électrons passant d'un état fondamental à un état excité est une réaction photochimique. Ces réactions se produisent lorsque l'énergie sous forme de lumière est absorbée par des molécules. Les électrons dans les molécules sautent des orbitales, créant un état excité qui permet aux molécules de changer de structure ou de se combiner avec d'autres.
