Fluorescencija je optički fenomen koji se očituje kao užareno svjetlo. Svakodnevno ga opažamo u štedljivim kompaktnim fluorescentnim žaruljama koje se koriste u mnogim kućanstvima i nekim vrstama svjetlećih štapića, ali i u noćnim klubovima. Često se naziva “hladno svjetlo”, jer većina fluorescentnih tvari emitira vrlo malo topline. Ovo se vrlo razlikuje od žarulje sa žarnom niti, vrste svjetla koje se nalazi u tradicionalnim žaruljama koje se emitiraju zbog visokih temperatura.
Drugi fenomen koji je vrlo sličan fluorescenciji je fosforescencija. U oba slučaja, hladno svjetlo će se emitirati kada je objekt koji emitira svjetlost izložen vanjskom izvoru energije. Međutim, fluorescencija se razlikuje od fosforescencije po tome što fluorescentno svjetlo prestaje odmah nakon uklanjanja izvora energije, dok će fosforescentno svjetlo nastaviti svijetliti još neko vrijeme nakon toga.
Ovaj fenomen se događa kada foton visoke energije udari na fluorescentni materijal ili fluorofor i pobuđuje elektrone koji čine atome fluorofora. Ti se elektroni dovode u stanje visoke energije iz kojeg se na kraju vraćaju u svoje normalno ili osnovno stanje. Tijekom ovog procesa, višak energije može se osloboditi kao drugi foton koji nosi manje energije od onog koji je izvorno utjecao na fluorofor.
Ovaj foton niže energije ono je što naše oči mogu uhvatiti kao fluorescentno svjetlo. Emitirani foton može biti valne duljine koja se može otkriti golim okom, ili može biti kraće ili duže valne duljine i vidljiv samo pomoću određenih filtara. Za dati fluorofor odnos između valne duljine uzbudljivog fotona i valne duljine emitiranog fotona je konstantan. To znači da ako se određeni fluorofor promatra pod mikroskopom pomoću lasera konstantne snage, boja koja se vidi kroz okular ostaje ista.
Fluorescencija se intenzivno koristi u biokemijskim i molekularnim istraživanjima, kao i u forenzičkoj znanosti. Na primjer, DNK se može vizualizirati pomoću fluorescentnog spoja poznatog kao etidijev bromid, koji se veže na određene vrste DNK i omogućuje im da se vide kao narančaste trake pod UV svjetlom. Forenzičari također koriste fluorescentnu prirodu određenih tjelesnih tekućina poput krvi, urina i sjemena kako bi ih pronašli na mjestu zločina. Oni će svijetliti pod UV svjetlom, čak i kada su nevidljivi pod prirodnim svjetlom. Također se može koristiti u slikarstvu i drugim umjetnostima, koji koriste fluorescentne materijale i prikazani su pod UV svjetlom za stvaranje onostranih efekata. Određeni kolekcionarski predmeti kao što je drago kamenje mogu se identificirati na ovaj način. Na primjer, neki dijamanti će svijetliti plavo kada su izloženi UV izvoru svjetlosti.