อายุการใช้งานของสถานะกระตุ้นส่งผลให้เกิดการขยายตัวตามธรรมชาติ หรือที่เรียกว่าการขยายตัวตามอายุการใช้ งาน หลักการความไม่แน่นอนเชื่อมโยงอายุการใช้งานของสถานะกระตุ้น (เนื่องจากการสลายตัวแบบแผ่รังสีโดยธรรมชาติหรือกระบวนการออเกอร์ ) กับความไม่แน่นอนของพลังงาน ผู้เขียนบางคนใช้คำว่า "การขยายตัวแบบแผ่รังสี" เพื่ออ้างถึงส่วนของการขยายตัวตามธรรมชาติที่เกิดจากการสลายตัวแบบแผ่รังสีโดยธรรมชาติโดยเฉพาะ^{[ 4 ]} อายุการใช้งานที่สั้นจะมีความไม่แน่นอนของพลังงานสูงและการปล่อยรังสีที่กว้าง ผลกระทบของการขยายตัวนี้ส่งผลให้โปรไฟล์ลอเรนซ์ ไม่เลื่อน การขยายตัวตามธรรมชาติสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในทางทดลองเฉพาะในขอบเขตที่อัตราการสลายตัวสามารถถูกระงับหรือเพิ่มขึ้นได้โดยเทียม^{[ 5 ]}

อะตอมในแก๊สที่ปล่อยรังสีจะมีค่าการกระจายตัวของความเร็ว โฟตอนแต่ละตัวที่ปล่อยออกมาจะเกิดการเลื่อนไปทาง "สีแดง" หรือ "สีน้ำเงิน" เนื่องมาจาก ปรากฏการณ์ ดอปเปลอร์ขึ้นอยู่กับความเร็วของอะตอมเมื่อเทียบกับผู้สังเกต ยิ่งอุณหภูมิของแก๊สสูงขึ้น ค่าการกระจายตัวของความเร็วในแก๊สก็จะยิ่งกว้างขึ้น เนื่องจากเส้นสเปกตรัมเป็นผลรวมของรังสีที่ปล่อยออกมาทั้งหมด ยิ่งอุณหภูมิของแก๊สสูงขึ้น เส้นสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจากแก๊สนั้นก็จะยิ่งกว้างขึ้น ปรากฏการณ์การขยายตัวนี้อธิบายได้ด้วยโปรไฟล์แบบเกาส์เซียนและไม่มีการเลื่อนใดๆ ที่เกี่ยวข้อง

การมีอนุภาคอยู่ใกล้เคียงจะส่งผลต่อการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคแต่ละตัว โดยมีกรณีจำกัดสองกรณีที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้:

• การขยายตัวเนื่องจากแรงดันกระแทกหรือการขยายตัวเนื่องจากการชน : การชนกันของอนุภาคอื่นกับอนุภาคที่ปล่อยแสงจะขัดจังหวะกระบวนการปล่อยแสง และด้วยการลดระยะเวลาลักษณะเฉพาะของกระบวนการ ทำให้ความไม่แน่นอนในพลังงานที่ปล่อยออกมาเพิ่มขึ้น (เช่นเดียวกับการขยายตัวตามธรรมชาติ) ^{[ 6 ]}ระยะเวลาของการชนนั้นสั้นกว่าอายุของกระบวนการปล่อยแสงมาก ผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับทั้งความหนาแน่นและอุณหภูมิของก๊าซ ผลกระทบของการขยายตัวอธิบายได้ด้วยโปรไฟล์แบบลอเรนซ์และอาจมีการเลื่อนที่เกี่ยวข้อง
• การขยายความดันแบบกึ่งสถิต : การมีอยู่ของอนุภาคอื่นทำให้ระดับพลังงานในอนุภาคที่ปล่อยรังสีเปลี่ยนไป (ดูแถบสเปกตรัม ) ส่งผลให้ความถี่ของรังสีที่ปล่อยออกมาเปลี่ยนแปลง ระยะเวลาของอิทธิพลนั้นยาวนานกว่าอายุของกระบวนการปล่อยรังสีมาก ผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของก๊าซ แต่ค่อนข้างไม่ไวต่ออุณหภูมิรูปแบบของโปรไฟล์เส้นจะถูกกำหนดโดยรูปแบบฟังก์ชันของแรงรบกวนเมื่อเทียบกับระยะห่างจากอนุภาคที่รบกวน อาจมีการเลื่อนของจุดศูนย์กลางเส้นด้วย นิพจน์ทั่วไปสำหรับรูปร่างเส้นที่เกิดจากการขยายความดันแบบกึ่งสถิตคือการสรุปแบบ 4 พารามิเตอร์ของการกระจายแบบเกาส์เซียนที่เรียกว่าการกระจายแบบเสถียร^{[ 7 ]}

การขยายตัวเนื่องจากแรงดันอาจจำแนกตามลักษณะของแรงรบกวนได้ดังนี้:

• การขยายตัวแบบสตาร์กเชิงเส้นเกิดขึ้นผ่านปรากฏการณ์สตาร์กเชิงเส้นซึ่งเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวปล่อยแสงกับสนามไฟฟ้าของอนุภาคที่มีประจุซึ่งอยู่ห่างออกไป${\displaystyle r}$ซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับความแรงของสนาม${\displaystyle (\เดลต้า อี\ซิม 1/r^{2})}$
• การขยายตัวของเรโซแนนซ์เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่รบกวนเป็นชนิดเดียวกับอนุภาคที่ปล่อยแสง ซึ่งทำให้เกิดความเป็นไปได้ของกระบวนการแลกเปลี่ยนพลังงาน${\displaystyle (\เดลต้า อี\ซิม 1/r^{3})}$
• การขยายตัวแบบสตาร์กกำลังสองเกิดขึ้นผ่านปรากฏการณ์สตาร์กกำลังสองซึ่งเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวปล่อยแสงกับสนามไฟฟ้า ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่เป็นกำลังสองของความแรงของสนาม${\displaystyle (\เดลต้า อี\ซิม 1/r^{4})}$
• การขยายตัวแบบแวนเดอร์วาลส์เกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่ปล่อยแสงถูกรบกวนด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์สำหรับกรณีแบบกึ่งสถิตโปรไฟล์แวนเดอร์วาลส์^{[ a ]}มักจะมีประโยชน์ในการอธิบายโปรไฟล์ การเปลี่ยนแปลงพลังงานเป็นฟังก์ชันของระยะห่างระหว่างอนุภาคที่โต้ตอบกันจะแสดงในส่วนปีก เช่นศักยภาพของเลนนาร์ด-โจนส์${\displaystyle (\เดลต้า อี\ซิม 1/r^{6})}$

การขยายตัวแบบไม่สม่ำเสมอ (Inhomogeneous broadening ) เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกการขยายตัวเนื่องจากอนุภาคที่ปล่อยรังสีบางส่วนอยู่ในสภาพแวดล้อมเฉพาะที่แตกต่างจากอนุภาคอื่น ๆ จึงปล่อยรังสีที่ความถี่ต่างกัน คำนี้ใช้โดยเฉพาะกับของแข็ง ซึ่งพื้นผิว ขอบเขตของผลึก และความแปรผันของสัดส่วนทางเคมีสามารถสร้างสภาพแวดล้อมเฉพาะที่หลากหลายสำหรับอะตอมหนึ่ง ๆ ในของเหลว ผลกระทบของการขยายตัวแบบไม่สม่ำเสมออาจลดลงได้ด้วยกระบวนการที่เรียกว่า การ แคบลงเนื่องจากการเคลื่อนที่ (Motional narrowing )

การขยายความทึบแสงเป็นตัวอย่างหนึ่งของกลไกการขยายแบบไม่เฉพาะที่ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากจุดใดจุดหนึ่งในอวกาศสามารถถูกดูดซับกลับได้ขณะเดินทางผ่านอวกาศ การดูดซับนี้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น เส้นสเปกตรัมจะขยายกว้างขึ้นเนื่องจากโฟตอนที่จุดศูนย์กลางของเส้นมีโอกาสถูกดูดซับกลับมากกว่าโฟตอนที่บริเวณขอบของเส้น ที่จริงแล้ว การดูดซับกลับใกล้จุดศูนย์กลางของเส้นอาจมากจนทำให้เกิดการกลับทิศทางในตัวเองซึ่งความเข้มที่จุดศูนย์กลางของเส้นจะน้อยกว่าที่ขอบ กระบวนการนี้บางครั้งเรียกว่าการดูดซับตัวเอง

รังสีที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่นั้น จะเกิดการเลื่อนความถี่แบบดอปเปลอร์เนื่องจากการฉายภาพความเร็วตามแนวสายตาที่มีค่าจำกัด หากส่วนต่างๆ ของวัตถุที่ปล่อยรังสีมีความเร็วต่างกัน (ตามแนวสายตา) เส้นสเปกตรัมที่ได้จะกว้างขึ้น โดยความกว้างของเส้นสเปกตรัมจะเป็นสัดส่วนกับความกว้างของการกระจายความเร็ว ตัวอย่างเช่น รังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่หมุนอยู่ไกลๆ เช่นดาวฤกษ์จะกว้างขึ้นเนื่องจากความแปรผันของความเร็วตามแนวสายตาในด้านตรงข้ามของดาวฤกษ์ (ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่า การขยายตัวเนื่องจากการหมุน) ยิ่งอัตราการหมุนมากเท่าใด เส้นสเปกตรัมก็จะยิ่งกว้างขึ้นเท่านั้น อีกตัวอย่างหนึ่งคือ เปลือก พลาสมา ที่ยุบตัวลง ในZ- pinch