In generale, uno spettro di emissione descrive le lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico emesso da un oggetto energetico. Che cosa sia questo oggetto dipende dalla disciplina scientifica.
In chimica, uno spettro di emissione si riferisce alla gamma di lunghezze d'onda emesse da un atomo o composto stimolato dal calore o dalla corrente elettrica. Uno spettro di emissione è unico per ogni elemento. Lo spettro di emissione del combustibile che brucia o di altre molecole può anche essere usato per esempio la sua composizione.
In astronomia, lo spettro di emissione si riferisce generalmente allo spettro di una stella, una nebulosa o un altro corpo.
Quando un atomo o una molecola assorbe energia, gli elettroni vengono urtati in uno stato di energia superiore. Quando l'elettrone scende a uno stato di energia inferiore, viene rilasciato un fotone uguale all'energia tra i due stati. Ci sono più stati energetici disponibili per un elettrone, quindi ci sono molte possibili transizioni, che portano alle numerose lunghezze d'onda che compongono lo spettro di emissione. Poiché ogni elemento ha uno spettro di emissione unico, lo spettro ottenuto da qualsiasi corpo caldo o energetico può essere utilizzato per analizzarne la composizione.