Atome besitzen unterschiedliche Energiezustände. Der Grundzustand entspricht dem geringsten möglichen Energiezustand und ist am stabilsten. Wechselt ein Atom in einen höheren Zustand, so spricht man von einem angeregten Zustand. Ein System ist immer angestrebt seinen Grundzustand zu erhalten bzw. zu erlangen.
Wechselt nun ein Elektron z. B. aus der innersten Schale (K-Schale; niedrigstes Energieniveau) auf eine weiter aussen liegende Schale (höheres Energieniveau), so muss die nötige Energiedifferenz als Anregungsenergie zugeführt werden. Durch diese Energieaufnahme befindet sich das Atom in einem angeregten Zustand. Kehrt ein Atom in seinen Grundzustand zurück, so wird die Energiedifferenz in Form von Photonen abgegeben.
Kurz: die Anregungsenergie ist die Energiedifferenz zwischen Grundzustand und angeregtem Zustand eines Atomkerns, eines Atoms oder eines Moleküls.