物体经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后缓慢发出较长波长的光，发出的这种光就叫荧光。当某种常温物质经某种波长的入射光照射，光子能量传递给物质分子，吸收光能后分子中的电子达到高的能阶，进入激发状态，并且立即退激发，恢复到原有的状态，同时多余的能量就以光的形式辐射出来，即发出比入射光的波长更长的发射光（通常在可见光波段）。一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。这就是说，当一个物体吸收了短波光的能量，它能发射出比原来吸收的波长更长的光。具有这种性质的物质或者分子称为荧光素或荧光染料。
荧光产品示意图
当激光光束与细胞正交时，一般会产生两种荧光信号。一种是细胞自身在激光照射下发出微弱的荧光信号，称为细胞自发荧光；另一种是经过特异荧光素标记细胞后，受激发照射得到的荧光信号，通过对这类荧光信号的检测和定量分析就能了解所研究细胞参数的存在与定量。
任何荧光化合物都具有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱。激发光谱反映了某一固定的发射波长下所测量的荧光强度对激发波长的依赖关系；发射光谱反映了某一固定激发波长下所测量的荧光的波长分布。
