Culorile sunt produse de mișcarea ionilor metalici atunci când sunt introduși în flacără. Căldura din flacără excită ionii și, pe măsură ce ionii se mișcă, eliberează o lumină de energie.
Când un ion este excitat, electronii sunt mutați într-o stare de energie mai înaltă. Această stare este, de asemenea, instabilă și nu poate fi susținută mult timp, astfel încât ionii vor cădea înapoi în starea inițială. Salturile dintre stările de energie produc o lumină, iar diferențele în mărimea mișcărilor dintre metale se reflectă în diferitele culori văzute.
Cantitatea de energie produsă de un ion în timp ce se mișcă depinde de metal. Aceasta afectează apoi culoarea produsă. Un test de flacără poate fi folosit pentru a detecta care metale sunt într-un compus. De exemplu, litiul produce o flacără roșie, în timp ce bariul produce o flacără verde palidă.