原子發射是利用高溫等產生氣態原子並將它們激發,收集測量回到基態時所發出的光,原子發射光譜的特點是複雜,一個原子可能有好多條譜線,可定性,也可定量。
原子螢光,可分為兩種,一種是x-ray螢光,是對於內層電子的激發,導致外層電子向內層躍遷,產生的螢光。另一種是用特定光源去激發外層電子,並測量螢光。特點是譜線簡單,因為只有一種或幾種可能的躍遷模式,而且檢出限相比發射一般會低一些。
分子螢光,類似原子螢光,是用特定波長的紫外或可見光激發分子中的電子,並測量分子回到基態時發出的螢光。特點是非常靈敏,但是,適用範圍小,分子必須高度共軛,且不傾向於發生vibration以熱能損失能量。
分子磷光與螢光的區別在於,被激發後,電子會通過一些躍遷達到自旋平行的狀態,而螢光是自旋不平行的。因此磷光的發生比螢光要慢一些,因為電子躍遷的動力學原因,通俗的說,磷光的電子得翻個身才能回到基態。