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自發輻射（英語：spontaneous emission），是在沒有任何外界作用下，激發態原子或是分子的電子自發地從高能階向低能階躍遷，同時發射出一光子。
各原子的自發發射過程完全是隨機的，所以自發輻射光是非相干的。
非相對論性的量子力學無法解釋自發輻射，根據該理論，如果一個孤立原子處於定態，即使是激發態，它將一直處於該態，而不會躍遷到其他的態。但是量子場論指出一個電磁場系統即使處於真空態也有振動，孤立的原子是不存在的。當處於激發態的原子與場發生交互作用的時候將導致自發輻射。
