1、當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出。
2、而放出的光的波長在可見光范圍內（波長為400nm～760nm），因而能使火焰呈現顏色。
3、但由于堿金屬的原子結構不同，電子躍遷時能量的變化就不相同，就發出不同波長的光，從焰色反應的實驗里所看到的特殊焰色,就是光譜譜線的顏色.每種元素的光譜都有一些特征譜線,發出特征的顏色而使火焰著色，根據焰色可以判斷某種元素的存在.如焰色洋紅色含有鍶元素，焰色玉綠色含有銅元素，焰色黃色含有鈉元素等。
4、 霓虹燈原理： 當外電源電路接通后，變壓器輸出端就會產生幾千伏甚至上萬伏的高壓。
5、當這一高 壓加到霓虹燈管兩端電極上時，霓虹燈管內的帶電粒子在高壓電場中被加速并飛向電極，能激發產生大量的電子。