当碱金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出.而放出的光的波长在可见光范围内（波长为400nm～760nm）,因而能使火焰呈现颜色.但由于碱金属的原子结构不同,电子跃迁时能量的变化就不相同,就发出不同波长的光,从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色,就是光谱谱线的颜色.每种元素的光谱都有一些特征谱线,发出特征的颜色而使火焰着色,根据焰色可以判断某种元素的存在.如焰色洋红色含有锶元素,焰色玉绿色含有铜元素,焰色黄色含有钠元素等.
含钠元素Na 黄
含锂元素Li 紫红
含钾元素K 浅紫（透过蓝色钴玻璃观察）
含铷元素Rb 紫
含钙元素Ca 砖红色
含锶元素Sr 洋红
含铜元素Cu 绿
含钡元素Ba 黄绿
含铯元素Cs 紫红
（注：含铁元素Fe 无色）