グスタフ・キルヒホフとロベルト・ブンゼンによって、それぞれの線が、太陽の上層に存在するいろいろな元素や地球の大気中の酸素などによって吸収されたスペクトルであることが示された。
后来古斯塔夫·基尔霍夫和罗伯特·本生确认了每一条谱线所对应的化学元素，并推论在太阳光谱中的暗线是由在太阳上层的那些元素吸收造成的，有些被观察到的特征谱线则是地球大气层中的氧分子造成的。