Linie widmowe atomu powstają w wyniku przejść elektronu pomiędzy dozwolonymi orbitami. Energia atomu w danym stanie kwantowym ma ściśle określoną wartość, zatem przy danym przejściu elektronu emitowana jest fala elektromagnetyczna, której długość jest również ściśle określona i odpowiada różnicy energii atomu w danych stanach kwantowych.
Linie widmowe atomu wodoru zostały pogrupowane na szereg serii, do których zaliczyć należy m.in. serie: Lymana, Balmera i Paschena.