原子（分子、离子）中电子的运动状态（主要是指电子在各轨道中的排布形式）不同时，原子原子（分子、离子）的能量也不同。其中能量最低的状态叫做基态，其余的状态叫做激发态。
比如，对于一个碳原子，有6个电子，1s轨道有2个自旋方向相反的2个电子，2s轨道有2个自旋方向相反的2个电子，2p能级中有3个轨道，含有2个电子，它们分别处于2个2p轨道中，且自旋方向相同，那么这个就是基态的碳原子。
如果
a.2p能级中的2个电子分别处于不同的2个2p轨道，但它们自旋方向相反；
b.2p能级中的2个电子处于同一个2p轨道中（且自旋方向一定相反）；
c.2p能级中只有1个电子，另1个电子在其他能级（如3s、3p、3d等）。
a、b、c的状态都是激发态，它们的能量各不相同，都会高于基态的碳原子。
由于基态原子的能量是最低的，且是唯一的状态（激发态就包括很多种状态），所以很多定义，使用的都是基态的原子。如：阿伏伽德罗常量的定义中，是基态的C-12原子；电离能的定义中，是气态的基态原子；键能的定义中，是气态的基态原子。
原子光谱中产生的吸收线或发射线，也同样是原子在不同的状态之间转变时，需要吸收或放出对应的能量，通过测量这个能量的大小，就知道基态与激发态，或不同的激发态之间的能量差。
高中学过的焰色反应，同样是元素的原子在吸收了热的时候，由基态变为激发态，由因为激发态不稳定，在大约0.00000001s后，会释放能量重新回到基态，释放的能量以光的形式存在。如Na原子的基态是，吸收能量后，3s能级的电子被激发到3p轨道，变成了激发态的，在从激发态变为基态时，就会放出能量，，根据能量的差值，可以求得对应波长约为589.3nm的黄光。
