Fluoresenssi on tyypillinen ilmiö, jossa kiinteät aineet, nesteet tai kaasut säteilevät valoa valaistuna. Toisin kuin fosforenssi, termiä fluoresenssi koskee aineita, joilla ei ole jälkikasvua, eli fluoresenssi lakkaa suoraan stimulaattorin säteilytyksen jälkeen. Tämä tarkoittaa, että fluoresoivan aineen atomien tai molekyylien elektronit, jotka ovat innoissaan absorboimalla tapahtumavalon energiaa, palaavat itse asiassa spontaanisti perustilaan ja lähettävät samalla ominaista valoa. Stokesin Fluoresenssilain mukaan fluoresenssin lähettämän valon aallonpituus on pidempi kuin absorboidun valon:
υe≤υa
Missä
υ e = säteilevän säteilyn taajuus,
υ a = absorboidun säteilyn taajuus.
Fluoresenssi on valoa absorboivien aineiden lähettämää valoa tai muuta sähkömagneettista säteilyä. Se on eräänlainen luminesenssi. Useimmissa tapauksissa säteilevällä valolla on pidempi aallonpituus ja siten pienempi fotonienergia kuin absorboidulla säteilyllä. Selkeä esimerkki fluoresenssista tapahtuu, kun absorboitunut säteily on spektrin ultraviolettialueella (näkymätön ihmissilmälle) ja säteilevä valo on näkyvällä alueella; Tämä antaa fluoresoivalle aineelle ainutlaatuisen värin, joka näkyy vain, kun se altistuu ultraviolettivalolle. Kun säteilylähde pysäytetään, fluoresoivat materiaalit lakkaavat säteilemästä valoa lähes välittömästi, toisin kuin fosforoivat materiaalit, jotka edelleen säteilevät valoa tietyn ajan kuluttua.