局部热力学平衡，对于气态原子（或离子、分子）的激发的电离，如果单位时间离开某一能级的重离子数等于到达此能级的该种粒子数，并且由某一过程到达此能级的粒子数与其反过程离开此能级的粒子数均相等，这一体系就是完全热平衡体系，也称详细平衡体系。在光谱分析中，由于光源或原子化器、离子化器中存在向体系外的发射或吸收辐射能的状况，所以它们都不是完全热平衡体系，最多只是局部热力学平衡。假如各点的物质具有一定的温度，就说物质处于局部热力学平衡。这时辐射输运理论可大大地简化，我们将区分两种情况:一种是热力学平衡存在于物质的粒子之间，另一种情况是在各点的辐射与物质达到平衡。第一种情况称之为部分的局部热力学平衡，第二种情况称之为完全的局部热力学平衡，统称为局部热力学平衡。