Ieder atoom wordt gekarakteriseerd door zijn elektronenconfiguratie. De kwantumtheorie, aan het begin van de twintigste eeuw uitgevonden door Planck en Bohr, stelt dat de energie van een atoom uitsluitend bepaalde specifieke waarden kan aannemen. De energie van een atoom kan niet continu variëren. Ze is gekwantificeerd.

Het diagram met de energieniveaus staat voor de energietoestanden die voor elk atoom toegankelijk zijn.

Zolang een elektron in een specifieke energietoestand bevindt, zendt het geen straling uit en neemt deze ook niet op. Tijdens de overgang van een elektron van de ene energietoestand naar de andere wordt er geen foton uitgezonden of geabsorbeerd.