Спектр испускания: Возникает, когда возбуждённый атом испускает избыток энергии в виде фотонов. Возбуждение может быть вызвано нагреванием, электрическим разрядом или другими способами. Электроны переходят на более высокие энергетические уровни, а затем возвращаются на низкие, излучая фотоны определённых энергий (и, соответственно, частот).
Спектр поглощения: Возникает, когда через газ проходит белый свет (сплошной спектр). Атомы газа поглощают фотоны с такими энергиями, которые соответствуют разности энергий между их стационарными состояниями. В результате в сплошном спектре появляются тёмные линии поглощения на тех же частотах, что и линии в спектре испускания этого газа.