在外界作用下，任何一種量子力學體系狀態發生跳躍式變化的過程。原子在光的照射下從高(低)能級跳到低（高）能級，就是一種典型的量子躍遷過程，通常稱為能級躍遷。在原子狀態發生躍遷的同時，將放出（吸收）一個光子，其能量hv等於躍遷前後兩狀態的能量差。這是能量守恆定律在基元過程中的具體表現。即使不受光的照射，處於激發狀態的原子在電磁場真空（電磁場中一個光子也沒有的狀態）的作用下仍能躍遷到較低能級，同時放出一個光子，這稱為自發躍躍遷或自發輻射。
量子躍遷的規律有著明顯的幾率性，這是量子力學規律的根本特征。以原子從激發態(能級E2，波函數ψ2)向基態 (E1，ψ1，E1＜E2)的自發躍遷為例，設有大量（N個，N
1）原子均處於激發態
ψ
2。無法預言某一個原子什麼時刻發生
ψ
2→
ψ
1的躍遷，有的原子發生得早，有的原子發生得遲，即各個原子停留在激發
ψ
2態的時間(激發態壽命)不是整齊劃一的。但對大量原子來說，激發態(
ψ
2)壽命的平均值
τ卻是一定的，可以由實驗加以測定，或由量子力學理論計算出來。平均壽命的倒數1/
τ稱為躍遷速率，它表征躍遷過程的快慢速度。原子自發躍遷的躍遷速率約為1
0
8～
10
9秒
-1，激發態平均壽命約為10
-8～10
-9秒，幾千度高溫下原子發光主要是外層電子(價電子)自發躍遷的結果，天然放射性中的γ射線則是
原子核自發躍遷的產物。
量子力學計算表明，躍遷速率與外界作用勢V以及躍遷前後狀態（ψ1，ψ2）的性質有關，和所謂躍遷矩陣元<ψ1|V|ψ2>的絕對值次方成比例。當作用勢給定後，一般僅當標志狀態ψ1、ψ2的量子數之間滿足一定關系時，躍遷矩陣元<ψ1|V|ψ2>才不等於0，躍遷得以發生。量子數之間的這種關系稱為選擇定則。不滿足選擇定則要求的兩個狀態之間不能發生躍遷（躍遷速率為0），或者說相應的躍遷是禁戒的。