荧光光谱法根据分子的荧光特性分析分子的荧光。
荧光是由光子激发分子，使其达到电子激发态后为回到基态而产生的发光。
荧光光谱学使用一束光来激发某些化合物分子中的电子，并使它们发光。光通过单色仪进入检测器被检测，用于测量和识别分子或分子的变化。
荧光从广义上来说是指一种发光现象，分子发出的光。有几种类型的发光。
光致发光是光能或光子激发光子的发射。
化学发光，定义为化学能激发光子的发光，这包括生物发光，如在萤火虫和许多海洋生物中看到的。
电致发光，是当电能或强电场刺激光子的发射，例如在一些照明应用中。
具体来说，荧光是一种光致发光，光使电子处于激发态。激发态通过振动向环境迅速损失热能，然后从最低的单线态激发态发射出光子。这个光子发射过程与其他非辐射过程竞争，包括能量传递和热损失。
当使用“荧光”一词时，同样的测量方法通常适用于上述发光类别中的任何一种。
The emission and excitation spectra for a given fluorophore are mirror images of each other
稳态荧光光谱是当分子被恒定光源激发时发出荧光，而发出的光子或强度被检测到是波长的函数。荧光发射光谱是当激发波长固定，扫描发射波长，得到强度与发射波长的关系图。
荧光激发光谱是当发射波长固定时，通过改变激发单色仪波长，扫描不同波长下强度。通过这种方式，光谱提供了关于样品和吸收波长的信息，从而选择在最佳的单个发射波长处检测发射。它类似于吸收光谱，但在检测限度和分子特异性方面是一种更加敏感的技术。激发光谱是特定于单个发射波长/物种的，相对于测量溶液或样品中所有吸收物种的吸收光谱。给定荧光团的发射光谱和激发光谱是互为镜像的。通常，和激发光谱或吸收光谱相比，发射光谱出现在更高的波长(更低的能量)
这两种光谱类型(发射和激发)用来观察样品是如何变化的。光谱强度和峰值波长可能随温度、浓度或与周围分子的相互作用等变量而变化。这包括淬灭分子和涉及能量转移的分子或材料。一些荧光团对溶剂环境性质敏感，如pH，极性，和某些离子浓度等。
Fluorescence emission spectra of some common fluorophores across the UV and visible spectrum.
荧光分子和材料有各种形状和大小。有些本质上发荧光，如叶绿素和氨基酸残基色氨酸(Trp)，苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)。其他的则是作为稳定的有机染料或标签而合成的分子，可以添加到其他非荧光系统中。通常，有机荧光分子具有芳香环和π共轭电子等结构特征。根据它们的大小和结构不同，有机染料发光波段可以从紫外一直到近红外波段。
以下是随机一些常见的荧光团，可见其发光跨越了紫外可见光波段的范围。一些稀土元素，如镧系元素，由于更高的电子轨道被填满，因此金属配体电荷转移导致的电子跃迁发生在4f-5d甚至4f-4f轨道之间。(Bunzli, 1989)自然界中有许多分子是发光的，比如一些氨基酸、叶绿素和天然色素。还有一些是为荧光光谱的特殊用途而精心设计的
荧光分子和材料举例:
其他分子和材料，如荧光蛋白、半导体、荧光粉和稀土元素是常用的荧光样品。含有共轭芳烃或二烯的聚合物通常也具有荧光性质。当然，科学家们也一直致力于新材料的创造。
关于荧光光谱最全面的书，请阅读Joseph Lakowicz博士的书，荧光光谱原理, 第三版。
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