Emisia žiarenia je vysielanie žiarivej energie ionizovanými alebo exitovanými atómami a molekulami pri rekombinácii alebo prechode elektrónov z vyšších energetických hladín na nižšie. Spontánna emisia žiarenia nastáva pri spontánnom prechode, vynútená emisia žiarenia pri vynútenom prechode viazaného elektrónu z vyššej hladiny na nižšiu vnútri atómu účinkom vonkajšieho poľa žiarenia (viazane viazaný prechod); v obidvoch prípadoch sa emisia žiarenia prejaví čiarovým emisným spektrom s presne vymedzenými vlnovými dĺžkami emisných spektrálnych čiar. Pri rekombinácii ionizovaného atómu (voľne viazaný prechod), pri ktorom sa vyžiari prebytok kinetickej energie zachyteného voľného elektrónu, aj pri zabrzdení pohybu voľného elektrónu v elektrickom poli ionizovaného atómu (voľne voľný prechod) nastáva emisia žiarenia, ktorá sa prejaví spojitým emisným spektrom v určitom rozsahu vlnových dĺžok.
Spojité emisné spektrum má aj emisia žiarenia vyvolaná pohybom relativistických elektrónov v magnetickom poli (pozri synchrotrónové žiarenie) a pohybom relativistických elektrónov v prostredí s vyšším indexom lomu, v ktorom je rýchlosť svetla menšia ako rýchlosť elektrónov (pozri Čerenkovovo žiarenie). Opačným procesom emisie žiarenia je absorpcia. Medzi emisiou žiarenia a absorpciou je úzka spojitosť: určitá látka môže emitovať žiarenie len tých vlnových dĺžok, ktorých žiarenie môže absorbovať.
