Другим елементарним актом взаємодії світла з квантовою системою є спонтанне випромінювання (рисунок).

Квантова система знаходиться в збудженому стані (електрон на верхньому енергетичному рівні). Через деякий час (час життя) вона самодовільно переходить в основний стан, випускаючи резонансний квант енергії. 

 .