Cada átomo se caracteriza por su configuración electrónica. La teoría cuántica, desarrollada por Planck y Bohr a principios del siglo XX, establece que la energía de un átomo sólo puede tomar ciertos valores específicos. La energía de un átomo no puede variar continuamente. Ésta se cuantifica.

El diagrama de los niveles de energía permite representar los estados de energía accesibles para cada átomo.

Cuando un electrón se mantiene en un estado de energía no emite ni absorbe radiación alguna. Un fotón no emite ni absorbe más que cuando el electrón efectúa una transición de un estado de energía a otro.