一种物质由电子激发态回复到基态时，释放出的能量表现为光的发射，称为发光（luminescence）。发光可分为三种类型：光照发光、生物发光和化学发光。
1．光照发光（photoluminescence）发光剂经短波长入射光照射后进入激发态，当回复至基态时发出较长波长的可见光（见第十七章）。
2．生物发光（bioluminescence）典型例子为萤火虫发光。反应底物为萤火虫光素（fireflyluciferin），在荧光素酶（luciferase）的催化下利用ATP产能，生成激发态的氧化荧光素（oxyluciferin），后者在回复到基态时多余的能量以光子形式放出。反应式如下：
3．化学发光（chemiluminescence）在常温下由化学反应产生的光的发射。化学发光是一个多步骤的过程，其机制为某些化合物（发光剂或发光底物）可以利用一个化学反应产生的能量使其产物分子或反应中间态分子上升至电子激态。当此产物分子或中间态分子衰退至基态时，以发射光子的形式释放能量（即发光）。本章主要叙述化学发光免疫技术。
