Die wohl bekanntesten Beispiele für Flammenfärbung sind Alkalimetalle. Um die Flammenfärbung zu erklären, nehmen wir Natrium (Na) als Beispiel.
Sobald das Natrium in die Flamme gehalten wird, verfärbt sich diese gelblich. Dies geschieht, weil ein Elektron durch die thermische Energie der Flamme angeregt wird und sich somit in einem höheren energetischen Niveau befindet. Im Schalenmodell betrachtet springt es also von der 2. Schale (L-Schale) in die 3. Schale (M-Schale). Das Elektron fällt jedoch es innerhalb von 1/1000000000 Sekunde wieder in seine ursprüngliche Schale zurück. Dieser Prozess passiert immer und immer wieder. Die Energie wird dabei in Form von Photonen (Licht) abgegeben. Je nach Energieniveau haben die Lichtwellen andere Frequenzen bzw. Wellenlängen. Deswegen sehen wir die verschiedenen Farben.