De Balmer-serien är den del av vätgasens spektrum som representerar elektronövergångar från energinivåer n > 2 till n = 2. Det här är fyra rader i det synliga spektrumet. De är också kända som Balmer linjer.
De fyra synliga Balmer-linjerna med väte förekommer vid 410 nm, 434 nm, 486 nm och 656 nm. Dessa orsakas av fotoner producerade av elektroner i upphetsade tillstånd som övergår till mer stabila energinivåer. Det finns också flera ultravioletta Balmer-linjer som har våglängder som är kortare än 400 nm. Spektrumet blir kontinuerligt närmar sig 364,6 nm (ultraviolett).
Obs: Medan Balmer upptäckte fyra synliga linjer, upptäcktes senare fem andra vätespektralserier för värden på n förutom 2.
Balmer-serien är särskilt viktig inom astronomi. Raderna verkar emitteras av många stjärnobjekt eftersom de flesta av universum består av elementet väte. Serien används för att bestämma ytans temperatur för stjärnor.