Spectrele de emisie a gazelor pot fi folosite pentru a studia stelele deoarece spectrul de absorbție al stelelor este exact opusul spectrelor de emisie ale gazelor care compun stelele. Când lumina de la o stea este împărțită în culorile sale componente, creează un spectru continuu, cu excepția culorilor care lipsesc. Aceste culori lipsă sunt aceleași cu cele emise de gazele încălzite în setările de laborator.
Lumina de la stele apare albă și, atunci când este împărțită, conține un spectru larg de culori. Gazele individuale, totuși, emit numai anumite lungimi de undă de lumină atunci când sunt încălzite, în funcție de modul în care electronii lor sunt configurați. Când atomii absoarbe căldura, unii dintre electronii lor se mișcă în orbite mai mari și mai energice. Când electronii se mută înapoi în orbitalul lor de repaus, ei eliberează energia luminoasă la anumite frecvențe.
Stelele emit lumină și o gamă mult mai largă de frecvențe decât doar spectrele de emisie a căldurii gazelor componente. Orice culoare care emite o lumină, totuși, se absoarbe. Astfel, lumina generată de alte procese care se potrivește cu spectrele de emisie ale gazelor este de fapt absorbită de gazele din jurul stelei. Acest lucru creează regiuni mai întunecate în spectrul stelei în sine și indică gazele care o compun.
