כשאטום סופג אנרגיה, האלקטרונים מעוררים ועוברים לרמת אנרגיה גבוהה יותר. כשהאלקטרונים נרגעים ויורדים למצב אנרגיה נמוך יותר או למצב יסוד, עודף האנרגיה משתחרר כפוטון. אורך הגל של האור הנספג ונפלט תלוי בהפרש בין רמות האנרגיה הגבוהות והנמוכות.אור הנפלט באנרגיה גבוהה נובע מאלקטרונים שיורדים מרמת אנרגיה גבוהה יותר, ואור הנפלט באנרגיה נמוכה נובע מאלקטרונים היורדים מרמת אנרגיה נמוכה יותר. ספקטרום פליטה הוא מדד לקרינה הנפלטת על פני טווח של אורכי גל. עבור יסודות טהורים, התנהגות הפליטה מופיעה כקווים באורכי גל מסוימים ולא כספקטרום רחב.זהו ספקטרום הפליטה של מימן. מערך קווי הספקטרום באזור האור הנראה הלבן ידועה כסדרת בלמר. התופעה מתרחשת כשאלקטרונים עוברים מרמת אנרגיה גבוהה יותר מ-n 3 חזרה למטה, ל-n 2.ספקטרום האור הנראה מופיע כקווים ספקטרליים ב-410, 434, 486 ו-656 ננומטר, התואמים למעברים ברמת האנרגיה מ-n=3, 4, 5 ו-6 בהתאמה ל-n 2. קווי ספקטרום נוספים יכולים להימדד מחוץ לטווח הנראה, כמו למשל סדרת לימן באזור UV וסדרת פאשן באזור האינפרא אדום. את אורכי הגל של קווי הספקטרום עבור מימן ניתן לחזות באמצעות ביטוי מתמטי, שבו R-H הוא קבוע ריידברג, n1 הוא המספר הקוונטי העיקרי של רמת האנרגיה הנמוכה יותר ו-n2 הוא המספר הקוונטי העיקרי לרמת האנרגיה הגבוהה יותר.בסדרת בלמר, n1 2. כיוון שלאטומים שונים יש רמות אנרגיה שונות, קווי הפליטה הספקטרלית משתנים מיסוד ליסוד ומשמשים לזיהוי חומרים. ההפך מספקטרום פליטה הוא ספקטרום הבליעה של היסוד.לדוגמה, הקווים בספקטרום הבליעה של מימן ממוקמים באותם אורכי גל של ספקטרום הפליטה שלו, אבל הם כהים. אלה הם אורכי הגל של האור הנספגים באטום מימן כאשר הוא נחשף לספקטרום רציף של אור לבן.