巴耳末系是氫原子光譜中氫原子從其高能級向主量子數為2的能級躍遷時發射的光譜線系列。這一系列光譜線可以通過巴耳末公式描述，該公式是瑞士數學家約翰·巴耳末於1885年發現的。
巴耳末系的光譜線主要位於可見光波段，包括四條著名的譜線，其波長分別為656.3納米（紅色）、486.1納米（綠藍色）、434.1納米（藍色）和410.2納米（紫色）。當電子從主量子數n大於3的能級躍遷到n等於2的能級時，就會產生這些譜線。巴耳末系也包含了電子從更高能級（如n等於4、5、6等）躍遷到n等於2的能級時產生的譜線，這些譜線的波長小於可見光的範圍，進入紫外線區域。