荧光产生的微观机制具有荧光性的分子吸收入射光的能量后，其中的电子从基态S0{\displaystyleS_{0}}（通常为自旋单重态）跃迁至具有相同自旋多重度的激发态S2∗∗-->{\displaystyleS_{2}^{*}}，即S0+hνν-->EX→→-->S2∗∗-->{\displaystyleS_{0}+h\nu_{EX}\toS_{2}^{*}}，这里h=普朗克常数，νν-->EX{\displaystyle\nu_{EX}}=入射光光子的频率。处于激发态S2∗∗-->{\displaystyleS_{2}^{*}}的电子可以通过各种不同的途径释放其能量回到基态。比如电子可以从S2∗∗-->{\displaystyleS_{2}^{*}}经由非常快的（短于10−−-->12{\displaystyle10^{-12}}秒）内转换...

荧光光谱原理设分子能级为基态Sa，激发态Sb。分子在能级Sa和Sb上的分布按照波尔兹曼分布规律：基态上分子数目变化速率为平衡时（稳定态），上式为0：又有：迁移几率（爱因斯坦系数）偶极强度频率ν处的入射光强推导出：Sb通过发射光子从回到Sa的几率，即衰减常数λSb上的分子去激发速率上式的一个解为可见激发态上的分子数目以指数形式衰减，衰减常数为AbaSb的辐射寿命为（此处参考指数衰减）此仅当吸收的光子和随后发射的光子相同时候有效，即全部吸收的光能量通过辐射过程全部发出光子消耗掉。而实测时激发态寿命很少和上述寿命一致，因为激发态除了直接发射光子外有很多其他途径失去能量。Sb通过发出荧光回到Sa的过程的反应速率，即固有荧光速率常数kFSb回到Sa的其他非辐射途径包括内转变，系统间转变，猝熄作用，其速率常数分别为kIC,kIS,kQ[Q]则Sb总的去激化（熄灭）常数为kF+kIC+kIS+kQ[Q]...

原理荧光显微镜的原理图。样品被照射特定波长（或波段）的光，其被荧光团（英语：Fluorophore）吸收，导致它们发出更长波长的光（例如，和被吸收的光不同的颜色）。通过使用光谱发射滤片，该照明光被从弱得多的发射荧光中分离出来。近年来在生物学研究中，荧光标签被广泛地使用来标定生物分子，使荧光显微镜变得更加重要。它以水银灯或氙气灯（英语：Xenonarclamp）为光源，搭配具激发滤片（英语：Excitationfilter），发散滤片（英语：Emitionfilter）滤片组的光学仪器。目前被普遍使用的荧光显微镜，是属于落射荧光显微镜(Epi-FluorescenceMicroscopes，见右图)，是指激发光的来源和观察的位置(接目镜)，皆位于样品的同方，通过相同的光路。这些显微镜被广泛应用于生物学，并且是更先进的显微镜设计的基础，例如共聚焦显微镜或全内反射萤光显微镜(TIRF)。光源荧光...

变体酶联荧光原位杂交(CARD-FISH)延伸阅读PernthalerA,PernthalerJ,AmannR.FluorescenceInSituHybridizationandCatalyzedReporterDepositionfortheIdentificationofMarineBacteria.AppliedandEnvironmentalMicrobiology.2002,68(6):3094–3101.PMC123953.PMID12039771.doi:10.1128/AEM.68.6.3094-3101.2002.WagnerM,HornM,DaimsH.Fluorescenceinsituhybridisationfortheidentificationandcharacterisationofprokaryotes.CurrentOpinioninMicrobiol...

历史维多利亚多管发光水母野生型GFP(wtGFP)在1960年代和1970年代，绿色荧光蛋白，连同分开发光蛋白水母素，首先从维多利亚多管发光水母被纯化，及其属性被下村修研究。GFP衍生物圣地亚哥海滩画说明基因突变的多样性，活细菌表达8种不同颜色的荧光蛋白。由于对广泛使用的潜力和研究人员不断变化的需求，绿色荧光蛋白的许多不同的突变体已被改造设计。应用荧光显微镜GFP和它的衍生物的可用性已经彻底重新定义荧光显微镜，以及它被用来在细胞生物学和其他生物学科的方式。参见pGLO（英语：pGLO）黄色荧光蛋白（英语：Yellowfluorescentprotein）延伸阅读PieriboneV,GruberD.AglowintheDark:TheRevolutionaryScienceofBiofluorescence.Cambridge:BelknapPress.2006.ISBN0-674-019...