電子躍遷理論假設氫原子電子在某些特定的軌道上執行，每個軌道對應著一個能級，且能級是分離的，在外界光子的激發下，電子可以從低能級躍遷到高能級，其中入射光子的能量必須要大於或者等於兩軌道能級絕對值之差，同時合適的光子入射下，原子電子也可以從高能級躍遷到低能級，同時放出一個光子，該光子能量與入射光子能量相同且相干，這是鐳射產生的基本原理，也叫做受激輻射。
電子躍遷分為自發躍遷和受激躍遷，在沒有外界激勵的情況下，電子處在平衡狀態，有外界激勵時，電子平衡被打破，如果電子吸收光子能量則會跳躍到離原子核更遠的軌道上，但這樣的電子不穩定，容易放出能量而返回原來的軌道，這部分放出的能量就表現為熒光。
向高階躍遷則需要吸收兩個軌道的能量差的能量。如果向低階軌道躍遷就釋放出相應的能量，一般是釋放光子，由能量再計算光子的頻率。
