Eksitasjon kan også forekomme ved en dissosiasjonsprosess, som vi symbolsk skriver

(8.20a)

(8.20b)

Deres bidrag til lyset er så lite at det ikke vil bli diskutert her.

Eksitasjon av de grønne og røde nordlyslinjene foregår ved følgende prosesser, jfr. figur 8.22:

(8.21a)

Etter denne reaksjonen følger

eller

Isteden for prosessen (8.21a) kan vi ha reaksjonen

(8.21b)

Etter denne reaksjonen følger

(¹S- og ¹D-nivåene har et totalt elektronspinn s = 0, mens ³P har s = 1.) Den grønne (557,7 nm) og den røde (630,0 nm) linjen i nordlysspekteret kommer begge fra eksiterte oksygenatom, men opptrer forskjellig. Den grønne linjen forekommer i skarpe buer og bånd, mens den røde linjen kommer mer til syne i diffuse former.

Om man kjenner sannsynligheten for de forskjellige ionisasjons- og eksitasjonsmekanismene som funksjon av energi, er det mulig å beregne lyset (antall fotoner) fra hver nordlyspartikkel. Ennå er det mange usikkerheter ved de ulike kollisjonsprosessene, så vel som ved atmosfærens sammensetning.