较低能量就能电离的氢，所以许多发射星云都是红色的。如果有更高的能量能造成其他元素的电离，那么绿色和蓝色的云气都有可能出现。经由对星云光谱的研究，天文学家可以推断星云的化学元素。大部分的发射星云都有90%的氢，其余的部份则是氦、氧、氮和其他的元素。在北半球，最着名的发射星云是在天鹅座的北美洲星云（NGC 7000）和面纱星云（NGC 6960/6992）；在北半球最好看的则是在人马座的礁湖星云M8/NGC 6523和猎户座的猎户星云（M42）。在南半球更南边的则是明亮的卡利纳星云（NGC 3372）。