原子发光现象是重要的量子现象之一，它反映了原子内部能级的变化。当原子中的电子受到激发的时候，原子就会释放光子。电子是带负电荷的微粒，绕着原子核(带有净的正电荷)运动。原子中的电子有不同的能级，这取决于很多因素，其中包括电子的速度以及与原子核的距离。不同能级的电子占据不同的轨道。一般说来，能量较高的电子在距离原子核较远的轨道上运动。
当原子获得或失去能量时，这个变化就通过电子的运动表现出来。
当某物将能量(比如，热量)传递给一个原子时电子就会暂时跃迁到一个更高(离原子核更远)的轨道上。
电子在这个位置上仅仅停留很短的时间，它几乎立即就被拉向原子核，回到它的初始轨道。
在返回初始轨道的同时，电子会将多余的能量以光子(有时是可见光光子)的形式释放出来。
