Dette skjer ved at hver elektronbane rundt en atomkjerne har sine egne energinivåer. Et elektron i et atom kan bare absorbere lys med bølgelengder som tilsvarer nøyaktig den energien som trengs for å løfte det til et høyere energinivå. Hvilken bølgelengde avhenger både av hvilket nivå elektronet allerede befinner seg på og hvilket grunnstoff det er snakk om. Energien (fotonet) som absorberes sendes nesten øyeblikkelig ut igjen i form av et foton med samme bølgelengde som ble absorbert. Hvilken retning dette fotonet tar er helt tilfeldig. Som betyr at hvis lyskilden av hvitt lys, som er en blanding av alle bølgelengder (inkludert de som elektronene tar opp og avgir), beveger seg i en bestemt retning, vil de bølgelengdene som ikke absorberes danne langt sterkere mønstre om de passerer et prisme enn de bølgelengdene som tas opp og deretter spres i alle retninger, og derfor fremstår som mørke streker mellom fargene som har passert atomene uhindret.