אטומים מעוררים שוהים ברמה המעוררת זמן קצר בלבד (10^-8 שניות) לפני חזרתם למצב היסוד ע"י הפליטה הספונטנית.

לכל רמת אנרגיה מייחסים זמן חיים (lifetime) ממוצע אופייני.

זהו הזמן בו נותרת כמות של בערך e^-1 (שהם כ 37%) מהאטומים המעוררים שלא חזרו לרמת היסוד ע"י פליטה ספונטנית.

כלומר, כ – 2/3 מן האטומים המעוררים חוזרים למצב היסוד.

על פי תורת הקוונטים מקבלים כי מעבר מרמת אנרגיה אחת לשניה הוא לפי הסתברות סטטיסטית.

מסתבר כי לא לכל המעברים מרמה לרמה יש הסתברות זהה להתרחש, מכיוון שקיימים "חוקי איסור קוונטיים" (הערה) הגורמים לכך שהסתברות המעבר נמוכה עבור מעברים מסוימים.

הסתברות התרחשות המעבר לרמה נמוכה יותר נמצאת ביחס (פרופורציונית) הפוך לזמן החיים של הרמה העליונה.