壳层内时通常被称为束缚态。将该束缚态电子移出其壳层及原子核的吸引至无穷远所需要的能量被称为结合能。如果电子吸收的能量超过结合能，根据能量守恒定律，过剩的能量转化为电子的动能。该过程通常被称为电离过程。如果电子吸收的能量小于结合能，它将跃迁到一个激发态或一个。经过足够长时间之后，一个激发态的电子通过自发辐射可以跃迁到一个低能级态，在此过程中系统将释放一个光子。根据能量守恒定律，该光子的能量等于两个原子能级的能量差。然而，如果原子内层(inner shell)存在一个空穴，并且激发态的电子可以跃迁