Emissionsnebel sind ausgedehnte Wolken aus Wasserstoff und Helium, die durch die energiereiche Ultraviolettstrahlung benachbarter Sterne ionisiert werden. Dabei werden Elektronen kurzzeitig auf ein höheres Energieniveau angeregt. Wenn sie wieder auf ihr normales Energieniveau absinken, geben sie die aufgenommene Energie in Form von sichtbarem Licht wieder ab: Sie fluoreszieren. Der selbe Prozess läuft – wenn auch mit anderen Gasen – in einer Neonröhre ab, und genau wie eine Neonröhre zeigen Emissionsnebel kein kontinuierliches Farbenspektrum, sondern leuchten nur in wenigen Farben. Neonröhren erscheinen weiß, da sich die Farben verschiedener Gase in der Neonröhre zu weißem Licht aufaddieren. Emissionsnebel enthalten nur Wasserstoff und Helium, ihr Spektrum wird durch die Emissionslinien von Wasserstoff geprägt. Auf langbelichteten Fotografien erscheinen sie daher rötlich. Da ihre Helligkeit zu niedrig ist, um farbig gesehen zu werden, wirken sie im Teleskop grau.

Teleskope und einige Ferngläser bieten die Möglichkeit, spezielle UHC-Filter vor die Okulare zu schrauben, die nur das Licht des Wasserstoffs durchlassen und so das Störlicht der Lichtverschmutzung ausblenden können. Bei Ferngläsern ist diese Möglichkeit jedoch sehr selten.

Für die Beobachtung von Nebeln empfiehlt es sich, einen möglichst dunklen Beobachtungsstandort zu wählen, da sie meist recht ausgedehnt und lichtschwach sind – daher können sie leicht in der Hintergrundhelligkeit des Himmels untergehen. Einige große Nebel sind aber auch ohne spezielle Filter im Fernglas einfacher zu sehen als in einem Teleskop. Da sie sehr ausgedehnt sind, können sie im Teleskop einen Großteil des Gesichtsfeld ausfüllen, sodass sie nur schwer vom Himmelshintergrund zu unterscheiden sind. Das gilt vor allem bei Nebeln ohne scharfe Abgrenzung, die am Rand langsam verblassen. Sie werden daher genau wie Reflexionsnebel auch als diffuse Nebel bezeichnet. Zu den bekanntesten Emissionsnebeln gehören der große Orionnebel (M 42) und der sehr ausgedehnte Nordamerikanebel (NGC 7000) im Sternbild Schwan.