荧光信号可以反映不同细胞的生物学特性。如用荧光染料标记的单克隆抗体特异的与细胞表面的抗原、受体或膜糖蛋白结合，在激光的激发下，发出一定波长的荧光。荧光信号的强度反映了膜抗原、受体或糖蛋白的相对数量，对荧光信号进行收集分析，就可以实现对细胞亚群和功能等的分析。用DNA染料对DNA进行染色，染料通过一定的方式与DNA链接合，在激光的激发下，染料发出荧光，测定荧光的强度，就可以得出相对的DNA含量，进而可对细胞周期时相进行分析。使用特定的荧光染料还可对细胞钙离子浓度、细胞内PH以及细胞膜电位等进行测定。
荧光信号也分为两种：一种是细胞自身就有的荧光在激光照射下发出的荧光信号，称为细胞自发荧光；另一种是人为用特异性荧光素标记细胞，如用荧光素标记的单克隆抗体特异性地结合胞膜、胞质、核膜的相应抗原，这些荧光素通过激光激发产生的信号。荧光信号的强弱反映了细胞抗原的表达含量，通过荧光信号我们可以对细胞亚群和功能进行分析。
荧光素的选择一般遵循几个原则：
① 仪器需满足激光管可激发相应的荧光素且可同时检测所需的荧光；
② 染料的亮度与抗原表达量相匹配，低表达抗原，推荐使用亮荧光染料，高表达抗原，推荐使用弱荧光染料；
③ 尽量选择光谱重叠小的荧光素，光谱重叠严重的荧光素同时检测会导致荧光溢漏，需调节补偿；
④ 尽量使用红色激光激发自发荧光高的样本。
