Conocemos la serie de Balmer como el conjunto de líneas, visualizadas en el espectro de longitud de onda, que resultan de la emisión del átomo de hidrógeno cuando un electrón transita desde un nivel n ≥ 3 a n = 2 (donde n representa el número cuántico principal referente al nivel de energía del electrón). Las transiciones son denominadas secuencialmente por letras griegas: desde n = 3 a n = 2 es llamada H-alpha, 4 a 2 es H-beta, 5 a 2 es H-gamma, etc.
La observación y análisis de la Serie Balmer nos va a servir de gran ayuda a la hora de clasificar y analizar los espectros de los diferentes objetos astronómicos. Éstas, junto a la Serie Fraunhofer, serán el conjunto de lineas (recordemos que cada linea corresponde a un elemento químico en un estado determinado) que centrarán en principio todos nuestros análisis y estudios espectrográficos.