灼烧金属或它们的挥发性化合物时，原子核外的电子吸收一定的能量，从基态（电子绕核运动时所处的稳定状态，这个状态的能量最低，运动轨道离核最近）跃迁到具有较高能量的激发态，激发态的原子是不稳定的，因此它要回到基态，电子回到基态时，会以一定波长的光谱线的形式释放出多余的能量，从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色，就是光谱谱线的颜色.
每种元素的光谱都有一些特征谱线，发出特征的颜色而使火焰着色，根据焰色可以判断某种元素的存在。那些不能进行焰色反应的金属照样可以进行以上变化，只是发出的波长不在可见光的范围内.只不过其它一些元素的特征谱线并没有K，Na.这么明显容易分辨．
为什么会有焰色反应
原因：焰色反应的金属离子受热后能量升高后能级间的能量差以可见光的形式释放出来。而镁、铝等金属中的电子在跳跃到较高能级时需要的能量，超出了可见光的范围（太低或太高）所以看不到具体的焰色。
焰色反应中释放出的各种可见光实质上是由于热源的温度很高，做焰色反应的金属离子受热后能量升高，激发电子跃迁，能级间的能量差以可见光的形式释放出来，这个过程没有新的物质生成，只是电子的跃迁，属于物理变化。
