物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜(emission spectrum)。
處于高能級的原子或分子在向較低能級躍遷時產生輻射，將多余的能量發射出去形成的光譜。要使原子或分子處于較高能級就要供給它能量這叫激發。被激發的處于較高能級的原子、分子向低能級躍遷放出頻率為n的光子在原子光譜的研究中多采用發射光譜，例如氫原子處在正常狀態時電子是在離核最近的n=1的可能軌道上運動，這時它的能量最少也比較穩定。當原子受到外界因素的激發時電子吸收一定的能量而躍入其他能量較高的可能軌道上去，這時電子不穩定。它能自發地跳躍到較低能級的可能軌道上并發出一個光子，從不同的能量較高的可能軌道上跳躍到同一能量較低的可能軌道上來時所發出的譜線卻屬于同一線系，若電子從3、4、5、6……等可能軌道上跳躍到n=2的可能軌道上時所發出的譜線都屬于巴爾末線系。大量處于激發態的原子會發出各不相同的譜線組成了氫原子光譜的全部譜線，由于產生的情況不同，發射光譜又可分為連續光譜和明線光譜。