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在任何化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的原子，分子或離子相互碰撞，相互作用形成所謂的過渡態(tài)。從過渡狀態(tài)開始，形成產(chǎn)品。過渡狀態(tài)是較大的焓，產(chǎn)物的能量通常比反應(yīng)物少。換句話說，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是因為它增加了分子的穩(wěn)定性、降低了其能量。在化學(xué)反應(yīng)中以熱能形式釋放能量時，會激發(fā)產(chǎn)品的振動狀態(tài)。能量散布在產(chǎn)品中，使其變熱?；瘜W(xué)發(fā)光中發(fā)生類似的過程，除了電子被激發(fā)。激發(fā)態(tài)是過渡態(tài)或中間態(tài)。當激發(fā)的電子返回基態(tài)時，能量以光子的形式釋放。衰減到基態(tài)可以通過允許的躍遷（光的快速釋放，如熒光）或禁止的躍遷（更像是磷光）發(fā)生。
從理論上講，參與反應(yīng)的每個分子都會釋放一個光子。實際上，產(chǎn)量要低得多。非酶反應(yīng)的量子效率約為1％。添加催化劑可以大大增加許多反應(yīng)的亮度。
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