La diffusion résonante d'un photon par un atome peut être vu comme la succession d'une transition atomique de l'état électronique fondamental (n=1) vers un état excité (m) par absorption d'un photon puis la désexcitation vers le niveau fondamental associé à l'émission d'un photon. Si la desexcitation se fait vers un ou plusieurs états excités intermédiaires (p avec n <p<m) avant d'atteindre l'état fondamental, on parle de diffusion fluorescente. Dans le dernier cas les photons émis ont des longueurs d'onde supérieures à la longueur d'onde du photon incident.