에너지 상태 (형광) 가) 물질의 전자는 여러 경로로 외부에서 에너지를 공급받아 높은 에너지 상태로 되는데, 이를 들뜬 상태(excited state)라고 한다.
들뜬 상태에 있는 전자가 원래의 낮은 에너지 상태, 즉 바닥상태(ground state)로 되돌아갈 때 여분의 에너지를 빛 에너지의 형태로 방출하는 경우 빛이 나게 됨.

특정한 파장을 가진 빛이 기본 입자에 조사되면 입자는 복사선 광자(photon)의 에너지를 흡수(absorption)하여 바닥 상태에서 들뜬 상태로 전이(transition)되는데, 이때 복사선의 광자 에너지는 기본 입자의 바닥과 들뜬 상태의 에너지 차이와 정확하게 일치되어야 한다. 이러한 에너지 차이는 화학종마다 고유한 값을 가지므로 흡수된 복사선의 파장을 확인하면 시료의 화학종을 특정하는 정성 분석을 할 수 있다. 또한 시료의 특정 화학종에 의하여 흡수되는 빛의 양은 그 농도에 따라 다르므로 빛의 흡수 정도를 측정하면 화학 물질의 양을 결정할 수 있다.