Ein Atom, Ion oder Molekül, das sich um Gleichgewichtszustand (Grundzustand) befindet, kann unter Aufnahme (Absorption) bestimmter Energiebeträge, der Anregungsenergie, in angeregte Zustände, das sind Zustände höherer Energie, übergehen. Diese sind nicht stabil: das angeregte System kehrt nach sehr kurzer Zeit, im allgemeinen weniger als 10-8 s, unter Abgabe von Energie, meist als Lichtquant, in Stufen oder auf einmal wieder in den Grundzustand zurück. Dabei besteht zwischen der Energiediferenz   E von angeregtem und Grundzustand sowie der Frequenz des ausgesandten Lichts die Beziehung  E = E2 - E1 = h v; h ist das Planksche Wirkungsquantum