Allerede om høsten 1859 da de skjønte at de mørke absorpsjonslinjene i solspektret tilsvarte tilsvarende emisjonslinjer for forskjellige grunnstoff, begynte Kirchhoff å tenke grundigere igjennom hva dette kunne bety. På den tiden fantes det ingen atomær forståelse av disse prosessene. Det kom først med Bohrs atommodell vel femti år senere. Men denne oppdagelsen viste at det måtte eksistere en direkte sammenheng mellom et stoffs evne til å sende ut stråling med en bestemt bølgelengde og dets evne til å absorbere stråling med den samme bølgelengden. Desto sterkere et legeme kan absorbere en bestemt stråling, desto kraftigere vil den emittere denne strålingen. Dette måtte også gjelde for varmestråling som var antatt å være som lys, men med lengre bølgelenger. Hvilke bølgelenger som opptrådte, avhang av temperaturen til stoffet eller legemet som sender ut strålingen. Ved romtemperatur sender ingen stoff ut synlig lys. Men varmes det opp til flere tusen grader, begynner det å lyse.