Bir elektrona dışarıdan herhangi bir yolla (elektromanyetik alan uygulayarak, ısıtarak, fotonların veya hareketli elektronların çarpması ile vb. ) enerji verildiği takdir de , elektron aldığı enerji miktarına bağlı olarak üst enerji seviyelerinden birine atlayabilir. Bu durumda kararsız bir atom meydana gelir ve elektron bir süre sonra normal yörüngesine düşer. Bu esnada aldığı enerjiyi genellikle elektromanyetik dalga olarak yayar. Yayılan elektromanyetik dalganın frekansı iki kabuk arasındaki enerji farkı ile orantılıdır ve radyo dalgalarından ışık dalgalarına kadar herhangi bir spektrumda olabilir. Işık veren diyotlar (LED) ve laser diyotlar bu ilkeye dayalı olarak çalışır. Diyottan akım geçirilerek serbest elektronlar hızlandırılır. Hızlı elektronlar valans elektronlarına çarptığında enerjilerinin bir kısmını bu elektronlara verip onları üst yörüngelere sıçratırlar. Bu elektronlar kendi yörüngelerine dönerken almış oldukları enerjiyi ışık olarak dışarı verirler.