因輻射引起一個發射體系的運動的衰減，是譜線致寬的主要原因之一。經典電動力學理論把發射(或吸收)光的原子當作諧振子，輻射是由激發譜振子的振動產生的。由於輻射，諧振子受到阻尼力的作用，結果輻射出的電磁波的振幅不斷衰減，這樣就會得到具有一定寬度的譜線。角頻率為ω0的諧振子的能量消耗規律為E(t)=
，式中
t為時間，
E
0為初始能量，
為阻尼常數，
e、
me、
c分別為電子電荷、電子質量和光速。輻射強度
I(
w)與角頻率的關系為：
。
因為在角頻率間隔
處
I(
w)減小到一半，所以
稱為譜線的半寬，γ 稱為全半寬。以波長標度表示的譜線全半寬
γ＝1.17×
10
-4埃，是一個和波長無關的常數。這個寬度又稱為譜線的自然寬度。由經典輻射阻尼理論得到的吸收系數，按頻率的分佈形式與上式類似。近代量子力學理論認為，譜線是由原子分立能級間的躍遷引起的。原子在各能級上隻能停留一有限的時間Δ
t。根據測不準關系
，原子能級不應是無限窄的，而是有一定的寬度。這就使得兩個能級的躍遷不可能是單一頻率的輻射，而存在一定的頻率間隔。因此，由原子能級躍遷所形成的譜線便有一定寬度和形狀。量子力學理論得出的譜線形狀與經典電動力學理論得出的相同。不過，阻尼常數
γ=
γ
i+γ
k，
。
τ
i和
τ
k分別為初態和末態的平均壽命。
γ
i或
γ
k決定於躍遷概率，它等於單位時間內原子離開該能級的所有可能躍遷總概率。