طیف خطی در اتم هیدروژن ناشی از انتقال الکترونها بین سطوح انرژی مختلف است. این انتقالات میتوانند به صورت جذب یا انتشار انرژی در قالب فوتونها (نور) انجام شوند. هنگامی که الکترون از یک سطح انرژی بالاتر به سطح انرژی پایینتر منتقل میشود، فوتونی با طول موج خاصی منتشر میشود که به این فوتونها، نور خطی گفته میشود.
در اتم هیدروژن، الکترونها میتوانند از حالتهای انرژی مختلف مانند سطح اول (n=1)، سطح دوم (n=2) و ... به یکدیگر انتقال یابند. برای مثال، اگر الکترون از سطح n=2 به سطح n=1 منتقل شود، یکی از خطوط طیف هیدروژن به نام "خط بالمر" ایجاد میشود. به طور خلاصه، طیف خطی اتم هیدروژن در اثر انتقال الکترونها بین سطوح انرژی مختلف به وجود میآید و هر انتقال انرژی، طول موج (یا رنگ) خاصی را تولید میکند.