基底状態とは、原子・分子・原子核が取り得るエネルギー準位の中で最も低く、安定な状態です。
| 状態 | エネルギー | 安定性 |
|---|---|---|
| 基底状態 | 最低 | 安定 |
| 励起状態 | より高い | 不安定 |
エネルギーをもらって高い準位に移った状態を励起状態といいます。励起状態は不安定で、短時間（典型的に約秒）で光（光子）を放出して基底状態に戻ります。蛍光灯やネオンサインが光るのは、励起された原子が基底状態に戻るときの発光です。
たとえば、蛍光ペンで引いた線に紫外線を当てると明るく光ります。紫外線の光子が色素の電子を励起状態へ押し上げ、その電子が戻るときに、吸収したときより波長の長い（エネルギーの小さい）目に見える光を放つからです。光が止まればすぐに元の安定な状態に戻ります。
ポイント 何もしなければ原子は基底状態にいる。光や電気で励起 → 不安定 → 光を出して基底状態へ戻る、という流れが原子の発光の基本サイクル。
