原子や分子は、特有ないくつかのエネルギー状態（エネルギー準位）をもっている。最もエネルギーの低い状態を基底状態、それ以外の状態を励起状態といい、エネルギーの低いものから、第１励起状態、第２励起状態（n =1, 2, …）と名づけられている。原子や分子内の電子は、光を吸収することによってエネルギーを手に入れ、より高いエネルギー準位へと移動する。一方、エネルギー準位の低い方へ原子や分子の状態が移動する時は、光を放射することによってエネルギーを外に出す。この様に、光を放出したり吸収したりしてエネルギー準位が移り変わる事を遷移という。