Ketika atom hidrogen menyerap foton, menyebabkan elektron mengalami transisi ke tingkat energi yang lebih tinggi, misalnya, n = 1, n = 2. Ketika foton dipancarkan dari atom hidrogen, elektron mengalami transisi dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah, misalnya n = 3, n = 2. Selama transisi ini dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah, terjadi transmisi cahaya atau radiasi.
Tingkat energi terkuantisasi dari atom, menyebabkan spektrum terdiri dari panjang gelombang yang mencerminkan perbedaan tingkat energi ini. Misalnya, garis pada 656 nm sesuai dengan transisi n = 3 n = 2.