La spettrofluorimetria è una tecnica spettroscopica che ha molte applicazioni utili e importanti. Essa è ad esempio in grado di far ottenere alcune interessanti informazioni sulle molecole. Il principio su cui si basa è quello di eccitare la molecola di interesse attraverso l'utilizzo di una sorgente monocromatica; successivamente, la molecola eccitata si disecciterà radiativamente mantenendo lo stesso stato di spin, ovvero il fenomeno noto come fluorescenza. Questa transizione elettronica è rappresentata nel diagramma dei livelli energetici nella figura a fianco dalla lettera f.

Lo spettro di fluorescenza è tipico della molecola in esame e dipende anche dall'ambiente in cui si trova la specie d'interesse. In ogni caso, molecole chimicamente simili avranno spettri abbastanza simili o comunque assimilabili, in quanto caratterizzate dai gruppi chimici presenti in esse, e questo dipende dal tipo di transizione elettronica che subisce la molecola (ad esempio da p* a p, da p* a n, ...). La spettrofluorimetria è quindi un modo relativamente semplice e utile per effettuare un'analisi di tipo qualitativo. Inoltre, dall'analisi dello spettro, si possono ricavare altre utili informazioni, quali ad esempio la concentrazione della specie di interesse, in quanto direttamente proporzionale alla quantità di fotoni emessi. La spettrofluorimetria può quindi venire utilizzata anche per analisi di tipo quantitativo.