Bir atomdaki tüm elektronlar en düşük enerji seviyelerindeyken, bir atom temel bir durumdadır. Heyecanlı bir durumda, elektronlar daha yüksek enerji seviyelerine yayılır ve hepsi içinde en düşük seviyeleri.
Bir temel durum atomu, en düşük enerji yörüngelerinde elektronlara sahiptir. Bu durum en düşük potansiyel enerjiye sahiptir ve heyecanlı bir durumda bir atomdan daha kararlıdır. Elektronları toprak durumunda olan bir atomun örneği hidrojendir. Hidrojen, ilk potansiyel enerji seviyesini dolduran iki elektrona sahiptir.
Heyecanlı bir durumda, elektronlar en düşük enerji yörüngelerini doldurmazlar. Moleküller ve atomlar dışarıdaki enerjiyi elde ederek elektronun en yüksek enerjili bir yörüngeye kaymasına neden olabilir. Uyarılmış hal elektronları toprak halindekilerden daha az kararlıdır ve minimum potansiyel enerjiden daha fazladır. Atomlar temel hallerinde olmadıklarında, düşük enerji hallerine döndüklerinde enerji vererek geri dönebilirler.
Bir toprak durumundan uyarılmış bir duruma geçen elektronların bir örneği, bir fotokimyasal reaksiyondur. Bu reaksiyonlar, ışık şeklindeki enerji moleküller tarafından emildiğinde meydana gelir. Moleküllerdeki elektronlar, yörüngeleri atlayarak moleküllerin yapıları değiştirmesine veya başkalarıyla birleşmesine izin veren heyecanlı bir durum yaratır.
