خط جذبی در یک طیف زمانی ظاهر می‌شود که یک ماده جذب‌کننده بین منبع نور و ناظر قرار می‌گیرد. این ماده جذب‌کننده می‌تواند لایه بیرونی یک ستاره، ابری از گاز میان ستاره‌ای و یا غبار باشد:
نور ورودی از سمت چپ واردشده و از یک ابر تشکیل‌شده از ماده جذب کننده مانند گاز میان ستاره‌ای عبور می‌کند. نوری که از ابر خارج می‌شود (سمت راست) تعدادی خطوط جذبی (خطوط سیاه ) را نشان می‌دهد که در طول‌موج‌های مختلف به‌صورت گسسته توزیع‌شده‌اند.
بر اساس مکانیک کوانتومی، یک اتم، عنصر و یا مولکول می‌تواند فوتون‌های باانرژی برابر با تفاوت دو حالت انرژی در خود را جذب کند. در این صورت الکترون واقع در حالت انرژی پایین‌تر با جذب آن فوتون، به حالت بالاتر خواهد رفت
فوتون‌های باانرژی خاص توسط اتم، عنصر و یا مولکول جذب می‌شوند اگر این انرژی با اختلاف انرژی حالت‌های انرژی آن اتم، عنصر و یا مولکول برابر باشد. در مثال آورده شده در این شکل الکترون واقع‌شده در حالت اول می‌تواند از طریق جذب کردن فوتون‌های باانرژی مختلف (نشان داده‌شده در رنگ‌های مختلف) به حالت‌های برانگیخته باانرژی بالاتر (حالت دوم، سوم و چهارم) صعود پیدا کند.
در یک طیف پیوسته، خطوط جذبی معمولاً به‌صورت خطوط تاریک و یا خطوط با شدت کمتر (کاهش‌یافته) دیده می‌شوند. برای مثال این خطوط می‌توانند در طیف یک ستاره دیده شوند. جایی که لایه بیرونی ستاره که عمدتاً از هیدروژن تشکیل‌شده است مقداری از تابش درون ستاره که تابشی همانند تابش گرمایی جسم سیاه دارد، را جذب می‌کند.
فوتون‌های باانرژی خاص توسط اتم، عنصر و یا مولکول جذب می‌شوند اگر این انرژی با اختلاف انرژی حالت‌های انرژی آن اتم، عنصر و یا مولکول برابر باشد. در مثال آورده شده در این شکل الکترون واقع‌شده در حالت اول می‌تواند از طریق جذب کردن فوتون‌های باانرژی مختلف (نشان داده‌شده در رنگ‌های مختلف) به حالت‌های برانگیخته باانرژی بالاتر (حالت دوم، سوم و چهارم) صعود پیدا کند.
