Vetyatomin energiatilat voidaan laskea. Ne saadaan Schrödingerin yhtälön ratkaisuina samaan tapaan kuin edellisessä alaluvussa laatikossa olevan elektronin energiat. Lukiotason ylittävän laskun lopputuloksena saadaan elektronin energiatilat vetyatomissa.

Vetyatomin perustilalla [[$n=1$]] elektronin energia on -13,6 eV. Seuraavan tilan [[$n=2$]] energia on [[$E_2=-\dfrac{1}{2^2}\cdot 13{,}6\text{ eV}=-3{,}4\text{ eV}$]]. Tämä on elektronin ensimmäinen viritystila vetyatomissa. Pienin mahdollinen energia, jolla vetyatomi voi virittyä, on perustilan ja ensimmäisen viritystilan energioiden erotus eli 10,2 eV. Tämän suuruinen energia on UV-valon fotoneilla. Näkyvän valon fotonien energiat ovat vähäisempiä, joten ne eivät absorboidu vetykaasuun.

Elektroni irtoaa vetyatomista eli atomi ionisoituu, kun sen energia nousee perustilalta nollatasolle. Vedyn ionisaatioon vaadittu energia on siten 13,6 eV. Kaikki tätä suuremman energian omaavat fotonit absorboituvat vetykaasuun. Ionisaatioenergian ylittävä fotonin energia jää irronneen elektronin liike-energiaksi.

Vedyn emissioviivat määräytyvät siten, että vapautuvan fotonin energia on kahden energian [[$E_n$]] ja [[$E_m$]] erotus. Näkyvän alueen fotonien energia on muutaman elektronivoltin luokkaa. Näkyvää valoa emittoituu näin ollen siirtymissä, joissa vedyn elektroni päätyy ensimmäiseen viritystilaan. Alla oleva kuva havainnollistaa säteilyn absorptiota ja emissiota vetyatomissa.