אחד העקרונות הפיסיקליים הבסיסיים (המהווה בסיס למדע התרמודינמיקה) הוא שכל מערכת בטבע שואפת להימצא במצבה האנרגטי הנמוך ביותר.

מצב זה נקרא מצב היסוד (Ground State).

(לדוגמא, הזכרנו מצב זה במודל האטום של בוהר).

כאשר משקיעים אנרגיה במערכת, מביאים את אטומי החומר למצב מעורר (Excited State), המתבטא בעליית האלקטרונים לרמות אנרגיה גבוהות מרמת היסוד.

אלקטרונים אלה ישהו ברמה המעוררת פרק זמן מסוים, ואז יחזרו לרמות אנרגיה נמוכות יותר, תוך פליטת אנרגיה בכמות השווה להפרש בין רמות האנרגיה (Delta E).

פליטת חבילת האנרגיה הזו (הפוטון) מתבצעת בצורה עצמאית ע"י כל אטום שהאלקטרון בו יורד מהרמה המעוררת לרמת היסוד.

כאשר פוטונים נפלטים מאטומים שונים, בזמנים שונים ובאופן אקראי, קרוי התהליך פליטה ספונטנית (Spontaneous Emission), מכיוון שפליטה זו אינה תלויה בהשפעה חיצונית על האטום.

הפליטה הספונטנית היא פליטה אקראית לכל הכיוונים, ואין קשר פאזה בין הפוטונים הנפלטים מאטומים שונים.

תהליך הפליטה הספונטנית קרוי לעיתים גם תהליך רלקסציה (Relexation), מפני שזהו תהליך המוביל את האטום לכוון שווי משקל תרמודינמי (מצב בו רוב האטומים נמצאים במצב היסוד שלהם).