原子激发态是原子除基态之外的其他可能定态。原子受到激发 ，能级升高而处于激发态。处于激发态的原子是不稳定的 ，其平均寿命是有限的，因而激发态能级有一定的宽度。原子激发态的寿命一般为1×10-8~1×10-9秒，能级宽度为1×10-7～1×10-6电子伏特。亚稳态的寿命要长得多，能级宽度则要窄得多。原子从高激发态跃迁到低激发态或基态可发射光子。

原子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。激发态一般是指电子激发态，气体受热时分子平动能增加，液体和固体受热时分子振动能增加，但没有电子被激发，这些状态都不是激发态。当原子处在激发态时，电子云的分布会发生某些变化，导致其化学反应的活性增大。

产生激发态的方法主要有：

①光激发。处于基态的原子或分子吸收一定能量的光子，可跃迁至激发态，这是产生激发态的最主要方法。

②放电。主要用于激励原子，如高压汞灯、氙弧光灯。

③化学激活。某些放热化学反应可能使电子被激发，导致化学发光。

激发态是短寿命的，很容易返回到基态，同时放出多余的能量。激发态去活的途径有：

①辐射跃迁（荧光或磷光 )。

②无辐射跃迁（系间窜越，内部转变）。

③传能和猝灭（激发态分子将能量传递给另一基态分子并使其激发）。

基于待测物质的基态原子，具有选择性地吸收由光源辐射出的待测元素特征光的特性。光源辐射光被吸收程度与待测物质在样品中的含量成正比。因此，测量光源辐射光强度的衰减程度，就可以检测待测物质的含量。

原子处于游离状态时，其能量最低，也最稳定，称为基态原子。基态原子得到外界能量（如光辐射）后，其外层电子跃迁到较高能级，成为激发态原子。激发态原子不稳定，瞬间回到基态或较低能级，多余的能量以光或热的形式辐射出去。

每一种元素的原子，都有其独有的核外电子结构，电子的各个能级差也与其他元素原子的核外电子能级差不同。所以，基态原子能选择吸收与其电子能级差相当的辐射光的能量，这种辐射光就是该元素的特征光。这种测量元素特征光而得出检测待测物质的含量的方法称为原子吸收光谱法。