기체분자는 보통상태에서는 전기적으로 중성이다. 그러나 기체 분자가 운동에너지를 가지고 있는 다른 원자나 전자 등과 충돌하게 되면 기체 분자내의 전자가 에너지를 흡수하여 여기나 전리하게 된다. 여기나 전리의 상태는 불안정한 상태이므로 순간적으로 안정상태로 복귀하는데 이 때의 에너지차가 빛으로 방출된다. 이와 같이 온도방사와는 달리 냉광으로 발광하는 현상을 루우미네슨스라고 한다