由于不同分子的熒光壽命不同，可在激發與檢測之間延緩一段時間，使具有不同熒光壽命的物質得以分別檢測，即時間分辨熒光分析。采用帶時間延遲設備的脈沖光源和帶有門控時間電路的檢測器件，可以在固定延遲時間后和門控寬度內得到時間分辨熒光光譜。選擇合適的延遲時間，可以把待測組分的熒光和其他組分或雜質的熒光以及儀器的噪聲分開不受干擾。采用激光光源可以獲得皮秒(ps)級的脈沖寬度，可用于測定大多數熒光物質的壽命，非常有助于生物大分子和基團作用的研究。該技術與熒光免疫分析結合形成了時間分辨熒光免疫分析法。
