原子核外的电子处在不同的轨道中，同一原子的不同轨道有确定的能量，不同轨道间的能量差也是定值。当电子在不同轨道间跃迁时，就吸收或放出该能量，表现出吸收光谱或发射光谱。不同原子，由于原子核中的核电荷不同，吸引电子的能力不同，其轨道间的能量差值也不同，因此光谱也就不同。根据这一原理可以测定物质的组成及成份。