1、電化學反應過程：在工作電極上(陽極)加一定的電壓能量作用下，二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 釋放電子發生氧化反應而成為三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+，同時，電極表面的TPA也釋放電子發生氧化反應而成為陽離子自由基 TPA+，并迅速自發脫去一個質子而形成三丙胺自由基 TPA·，這樣，在反應體系中就存在具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA·。
2、化學發光過程：具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA· 發生氧化還原反應，結果使三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 還原成激發態的二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+，其能量來源于三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+與三丙胺自由基 TPA· 之間的電勢差，激發態 [Ru(bpy)3]2+以熒光機制衰變并以釋放出一個波長為 62Onm 光子的方式釋放能量，而成為基態的 [Ru(bpy)3]2+。
3、循環過程：上述化學發光過程后，反應體系中仍存在二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+和三丙胺(TPA)，使得電極表面的電化學反應和化學發光過程可以繼續進行，這樣，整個反應過程可以循環進行。
通過上述的循環過程，測定信號不斷的放大，從而使檢測靈敏度大大提高，所以 ECL 測定具有高靈敏的特點。上述的電化學發光過程產生的光信號的強度與二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+的濃度成線性關系。將二價的三氯聯吡啶釕[Ru(bpy)3]2+與免疫反應體系中的一種物質結合，經免疫反應、分離后，檢測免疫反應體系中剩余二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+經上述過程后所發出的光，即可得知待檢物的濃度。