根據量子力學，原子和分子只能持有一定數量的能量，或以特定狀態存在。 當這樣的電磁輻射量子被原子或分子發射或吸收時，輻射的能量將原子或分子的狀態從初始狀態改變為最終狀態。 吸收帶是電磁波譜中的一系列波長、頻率或能量，它們是物質從初始狀態到最終狀態的特定轉變的特征。

根據量子力學，原子和分子只能持有一定數量的能量，或以特定狀態存在。 當電磁輻射被原子或分子吸收時，輻射的能量將原子或分子的狀態從初始狀態改變為最終狀態。 對于具有離散能級的氣態或稀釋系統，特定能量范圍內的狀態數是離散的。 凝聚態系統，如液體或固體，具有連續的態密度分布，并且通常具有連續的能帶。 為了使物質改變其能量，它必須通過吸收光子在一系列步驟中這樣做。 這種吸收過程可以將粒子（如電子）從占據狀態移動到空或未占據狀態。 它還可以將整個振動或旋轉系統（如分子）從一種振動或旋轉狀態移動到另一種振動或旋轉狀態，或者它可以在固體中產生準粒子，如聲子或等離子體。

當光子被吸收時，光子的電磁場會消失，因為它會引發吸收光子的系統狀態發生變化。 能量、動量、角動量、磁偶極矩和電偶極矩從光子傳輸到系統。 因為有必須滿足的守恒定律，所以過渡必須滿足一系列約束。 這導致了一系列選擇規則。 不可能在觀察到的能量或頻率范圍內進行任何躍遷。

電磁吸收過程的強度主要由兩個因素決定。 首先，重要的是要認識到，僅改變系統磁偶極矩的躍遷比改變電偶極矩的躍遷弱得多，并且四極躍遷等高階矩的躍遷比偶極躍遷弱。 其次，并非所有躍遷都具有相同的躍遷矩陣元素、吸收系數或振蕩器強度。

對于某些類型的波段或光譜學科，溫度和統計力學起著重要作用。 對于（遠）紅外線、微波和無線電頻率范圍，依賴于溫度的狀態占據數以及 Bose-Einstein 統計和 Fermi-Dirac 統計之間的差異決定了觀察到的吸收強度。 對于其他能量范圍的熱運動效應，如多普勒展寬可以決定線寬。

存在各種各樣的吸收帶和線形，對帶或線形的分析可用于確定引起它的系統的信息。 在許多情況下，假設一條窄譜線是洛倫茲線或高斯線是很方便的，這分別取決于衰減機制或溫度效應，如多普勒展寬。 對光譜密度和光譜線的強度、寬度和形狀的分析有時可以產生大量關于觀察到的系統的信息，就像對穆斯堡爾光譜所做的那樣。

在具有大量狀態的系統中，如大分子和大型共軛系統，在吸收光譜中不能總是區分不同的能級。 如果譜線展寬機制是已知的，那么譜密度的形狀在譜圖中清晰可見，就有可能獲得所需的數據。 有時，知道頻帶的下限或上限或其分析位置就足夠了。

對于凝聚態物質和固體，吸收帶的形狀通常由連續狀態密度分布中狀態之間的轉變決定。 對于晶體，電子能帶結構決定了狀態密度。 在流體、玻璃和無定形固體中，不存在長程相關性，色散關系是各向同性的。 這使得吸收帶形狀的態密度計算更容易。 對于電荷轉移復合物和共軛系統，帶寬由多種因素決定。

原子、分子和凝聚態物質中的電磁躍遷主要發生在與光譜的紫外線和可見光部分相對應的能量處。 在 X 射線能量運行中使用不同品牌的 XAS 觀察到原子中的核心電子和許多其他現象。