Kimyasal sistemlerin çoğu fotoluminesanstır; yani
elektromagnetik ışınla uyarıldıklarında aynı veya daha uzun dalga boylarında
ışın yayarlar. Fotoluminesans iki şekilde oluşur; fluoresans, ve fosforesans.
Bu olayların oluşum mekanizmaları kısmen birbirinden farklıdır ve bu fark
uyarılmış halin yaşam süresi gözlenerek anlaşılabilir. Fluoresansta,
ışınlandırma durdurulduktan hemen sonra (<10-6 s) ışıldama
kesilir; fosforesansta ise olay saptanabilecek kadar uzun bir süre devam
eder.Eser miktardaki pek çok inorganik ve organik madde fluoresans şiddetinin
ölçülmesiyle kantitatif olarak analiz edilebilir; özellikle biyolojik sistemler
için çok sayıda fluorometrik yöntem geliştirilmiştir.
Fluorometrenin en önemli özelliklerinden biri yapısından
kaynaklanan hassasiyetidir. Yöntemin alt sınırı, bir absorbsiyon yönteminden en
az 10 kat daha düşüktür (1-100 ppb) ve seçiciliği diğer yöntemlerden daha
iyidir. Bu avantajlarına karşın fluometre diğer absorbsiyon yöntemleri kadar
fazla kullanılmaz, çünkü fluoresans özellik gösteren kimyasal sistemler sınırlı
sayıdadır.