Вивчення спектральних ліній зоряних атмосфер дозволяє оцінити загальну кількість поглинаючих атомів даного елемента, що знаходиться в певному енергетичному стані і межах визначеного шару. Кожній стадії іонізації відповідають певні спектральні лінії. Встановлено, що всі доступні для спостережень зірки, міжзоряне середовище, галактики – складаються з одних і тих же елементів, поширеність котрих по мірі зростання атомної маси в цілому зменшується. Найбільш поширені водень та гелій. Другий стрибок поширеності знаходиться поблизу елементів групи заліза. Разом з тим хімічний склад окремих зірок різний, і при недоліку одних елементів спостерігається надлишок інших.