Lors d'une émission spontanée, un atome dans un état excité peut se désexciter vers un état , même en l'absence de rayonnement. Le rayonnement est émis dans une direction aléatoire, et sa fréquence est égale à la fréquence de Bohr . Ce processus correspond à l'émission d'un photon d'énergie dans une direction aléatoire.