La parte visible del espectro está asociada a transiciones electrónicas de energía (relativamente) baja en las moléculas. Los fotorreceptores de los ojos funcionan sobre la base de la isomerización cis/trans de una molécula de carotenoide llamada confusamente retina En este caso, un fotón convierte temporalmente un doble enlace en un enlace simple, lo que hace que una parte de la molécula se voltee. Si no me falla la memoria, la excitación que da lugar a esta isomerización es una $\pi\rightarrow\pi^*$ transición asociada a la nube de electrones deslocalizada que resulta de la estructura electrónica conjugada de la molécula (es decir, aquellos enlaces dobles y simples alternados). Las estructuras conjugadas suelen absorber fuertemente en las partes cercanas al UV y al visible del espectro y son de colores brillantes debido a sus espectros de absorción o fluorescencia. Los complejos metálicos también suelen ser de colores brillantes debido a excitaciones que implican el movimiento de electrones entre el átomo de metal y los ligandos conectado a él. El rojo vibrante de la sangre y ( que alguien me corrija si me equivoco ) el verde de la clorofila son atribuibles a las bandas de transferencia de carga - en el caso de la clorofila la fuerte absorción que esta molécula (en realidad, una familia de moléculas) tiene en la región del rojo es fundamental para la recolección de luz fotosintética. Muchos otros pigmentos (carotenoides, melanina), tanto en los sistemas vegetales como en los animales, participan en la fotoprotección, absorbiendo sacrificadamente los fotones de alta energía.
Pero no me enrollo: si subimos en energía (longitudes de onda más cortas, en la región ultravioleta), los fotones se vuelven lo suficientemente energéticos como para liberar los electrones de las moléculas y los materiales por completo. El efecto fotoeléctrico es una manifestación de esto en los metales. Por ello, la luz ultravioleta se considera radiación ionizante y tiene la costumbre de destrozar las moléculas. Cuando se va más allá de esto, en el espectro de los rayos X, se pueden eliminar los electrones del núcleo más ligados de un átomo, con efectos desastrosos. Los rayos gamma son aún más energéticos y pueden interactuar con los núcleos de los átomos.
Si bajamos en energía (longitudes de onda más largas) acabamos en las regiones de infrarrojos y microondas del espectro. Estos fotones pierden la capacidad de excitar directamente a los electrones localizados (aunque las microondas pueden interactuar de forma especial con los electrones deslocalizados de los metales, razón por la que no hay que poner metales en el microondas. En cambio, estas frecuencias más bajas tienden a contribuir al movimiento de vibración y rotación de las moléculas.
Ahora bien, muchos animales son sensibles a las frecuencias fuera del rango visible humano, tanto en la región UV como en la IR, pero el rango visible, asociado a transiciones electrónicas bastante suaves, es una especie de punto dulce.