熒光標記所依賴的化合物稱為熒光物質。熒光物質是指具有共軛雙鍵體系化學結構的化合物，受到紫外光或藍紫光照射時，可激發成為激發態，當從激發態恢復基態時，發出熒光。熒光標記技術指利用熒光物質共價結合或物理吸附在所要研究分子的某個基團上，利用它的熒光特性來提供被研究對象的信息。熒光標記的無放射物污染，操作簡便等優點，使得熒光標記物在許多研究領域的應用日趨廣泛。
熒光標記物質在蛋白的功能研究、藥物篩選等領域也有著廣泛的應用。人們利用利用熒光標記的多肽來檢測目標蛋白的活性，并將其發展的高通量活性篩選方法應用于疾病治療靶點蛋白的藥物篩選和藥物開發（例如，各種激酶、磷酸酶、肽酶等）。因此，多肽的熒光修飾，同樣是多肽合成領域的重要內容。