هر خط یا نوار رنگی در طیف نشری خطی عنصر یک طول موج و انرژی معینی دارد که مطالعه تعداد و جایگاه این خط ها، اطلاعاتی را از ساختار الکترونی اتم در اختیار ما می گذارد. نیلز بور با مطالعه طیف نشری خطی اتم هیدروژن توانست یک مدل برای ساختار اتم هیدروژن ارائه کند. او هر خط طیفی را به یک انتقال الکترون بین ترازهای انرژی نسبت داد. انتقال الکترون از حالت پر انرژی تر به حالت کم انرژی تر نور منتشر می کند. هر اتم با آرایش الکترونی ویژۀ خود دارای انرژی معینی بوده و از پایداری ویژهای برخوردار است که به آن حالت پایه می گویند.
حالت برانگیخته یعنی با گرما یا تابش نور، می توان آرایش الکترونی را برای لحظه ای تغییر داد که به این شرایط اتم حالت برانگیخته می گویند.