由高壓汞燈或氙燈發出的紫外光和藍紫光經濾光片照射到樣品池中，激發樣品中的熒光物質發出熒光，熒光經過濾過和反射后，被光電倍增管所接受，然后以圖或數字的形式顯示出來。
物質熒光的產生是由在通常狀況下處于基態的物質分子吸收激發光后變為激發態, 這些處于激發態的分子是不穩定的,在返回基態的過程中將一部分的能量又以光的形式放出，從而產生熒光．
不同物質由于分子結構的不同,其激發態能級的分布具有各自不同的特征，這種特征反映在熒光上表現為各種物質都有其特征熒光激發和發射光譜；，因此可以用熒光激發和發射光譜的不同來定性地進行物質的鑒定。
在溶液中，當熒光物質的濃度較低時,其熒光強度與該物質的濃度通常有良好的正比關系,即IF=KC,利用這種關系可以進行熒光物質的定量分析,與紫外-可見分光光度法類似，熒光分析通常也采用標準曲線法進行。