通常观察到的荧光是由第一激发单重态S₁经过辐射跃迁回到基态S₀产生的光，发射寿命在10^-8～10^-4秒的量级。分子在受到外界作用（如吸收光子、接受其他处于激发态的分子所转移的能量、接受高能电子转移的能量等）时，外层电子可激发至高能级，但是这种激发态的寿命极短，瞬时衰减到S₁态，所以观测到的荧光多来源于S₁→S₀的跃迁。此外，处于第一激发三重态T₁的分子也有可能通过从体系或环境中吸收能量，经系间窜越回到第一激发单重态S₁，并发射荧光。这种类型的荧光寿命较长，称为延迟荧光。荧光物质可应用于防伪技术、信息技术、照明以及生物分子标记等诸多领域。

荧光可以在许多物质，如矿物、油、植物、食物、染料、玻璃、天然与人工晶体以及许多有机、无机化合物中观察到。各种发光的化合物具有不同的荧光光谱，这一性质已被用来鉴定各种物质，称为荧光分析。