ทั่วไป

แผนผังพลังงานของการเกิดฟอสฟอเรซเซนซ์ โมเลกุล A ถูกกระตุ้นมาอยู่ในสถานะกระตุ้นซิงเลต (1A*) และข้ามมาที่สถานะทริปเลต (3A) แล้วจึงคายหลังงานโดยการปล่อยแสงออกมาลงมาที่สถานะพื้น (ground state) ในขณะที่การคายพลังงานแบบฟลูออเรซเซนซ์ โมเลกุลในสถานะกระตุ้นจะคายพลังงานลงมาสถานะพื้นโดยตรง

โดยทั่วไปฟอสฟอเรสเซนซ์คือกระบวนการที่พลังงานทีถูกดูดซับโดยสสารนั้นถูกปล่อยออกมาอย่างช้าๆในรูปแบบของแสง ในบางกรณีก็จะทำให้เกิดการเรืองแสงในที่มืดได้โดยวัสดุนั่นจะสะสมพลังงานจากการรับแสงแล้วค่อยๆออกมาพลังงานออกมาในรูปแบบของแสงที่มองเห็นได้

ในกลศาสตร์ควอนตัม

หลังจากอิเล็กตรอนดูดซับโฟตอนพลังงานสูงแล้ว มันอาจจะคายพลังงานโดยการสั่นและเปลี่ยนสถานะสปินของมัน ระบบจะสั่นและเปลี่ยนสถานะสปินไปเรือยๆจนสามารถปล่อยโฟตอนเพื่อคายพลังงานออกมาได้

ในปรากฏการณ์เปล่งแสงส่วนใหญ่ สารเคมีจะดูดซับและปล่อยอนุภาคโฟตอนในช่วงเวลาสั้นๆในหลัก 10 นาโนวินาที ซึ่งกระบวนการดูดและคายแสงในเวลาอันรวดเร็วเช่นนี้จะเกิดได้ก็ต่อเมื่อพลังงานของโฟตอนนั้นพอดีกับระดับพลังงานทำให้สสารนั้นสามารถคายพลังงานมาสถานะพิ้นได้ ในกรณีพิเศษของสารฟอสฟอเรสเซนซ์อิเล็กตรอนที่ดูดพลังงานโฟตอนเข้ามาจะข้ามไปในสถานะอื่นที่มีสปินสูงขึ้น โดยมักจะเปลี่ยนจากสถานะดั้งเดิมที่เป็นแบบซิงเลตไปเป็นทริปเลต ผลที่ตามมาก็คืออิเล็กตรอนในสถานะกระต้นจะติดอยู่ในสถานะทริปเลตที่จะสามารถคายพลังงานได้ผ่านกระบวนการต้องห้าม (forbidden mechanism) เท่านั่นเพราะ กระบวนการนี้ตามหลักแล้วไม่สามารถเกิดขึ้นได้แต่ในกลศาสตร์ควอนตัมนั้นมันสามารถเกิดขึ้นได้แต่ใช้พลังงานสูงกว่าจึงเกิดขึ้นได้ช้ากว่ามาก สารฟอสฟอเรสเซนซ์ส่วนใหญ่จะคายพลังงานออกมาได้ค่อนข้างเร็วโดยอิเล็ดตรอนจะอยู่ในสถานะทริปเลตประมาณมิลลิวินาที แต่สารบางชนิดมีช่วงชีวิตของสถานะทริปเลตได้หลายนาทีหรือชั่วโมงทำให้สามารถใช้สารพวกนี้ในการกักเก็บพลังงานแสงในรูปของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นซึ่งจะคายพลังงานออกมาช้าๆสารเหล่านี้นำมาทำเป็นวัสดุเรืองแสงได้ถ้าแสงถูกปล่อยออกมาในปริมาณมากพอ

สมการ

S 0 + h ν → S 1 → T 1 → S 0 + h ν ′   {\displaystyle S_{0}+h\nu \to S_{1}\to T_{1}\to S_{0}+h\nu ^{\prime }\ }

โดยที่ S คือสถานะซิงเลต และ T คือสถานะทริปเลต ตัวห้อยบอกถึงสถานะพลังงาน (0 คือสถานะพิ้น และ 1 คือสถานะกระตุ้น) กระบวนการนี้อาจจะเกิดขึ้นได้ในระดับพลังงานที่สูงกว่าแต่เพื่อความเรียบง่ายจึงเขียนแค่สถานะของระดับพลังงานแรก