[[Datoteka:Fosforescencija.png|mini|fluorescencija i fosforescencija]]
Upadno zračenje pobuđuje [[elektron]] iz osnovnog stanja u neko pobuđeno [[elektronsko stanje]]. U pobuđenom elektronskom stanju sustav se [[vibracijska spektroskopija|vibracijski relaksira]] u osnovno vibracijsko stanje tog pobuđenog elektronskog stanja. U tom stanju sustav se može zadržati nekoliko [[nanosekunda|nanosekundi]] odakle se može fluorescencijskim prijelazom relaksirati u osnovno elektronsko stanje ili, ukolikoako postoje vibracijska stanja, koja odgovaraju nekom nižem elektronskom stanju, sustav se može relaksirati preko tih vibracijskih stanja, ukolikoako su im energije bliske. UkolikoAko je elektronski sustav pobuđenog stanja drugačijeg multipliciteta blisko sa stanjem u kojem se sustav nalazi, može doći do prijelaza u to stanje drugačijeg multipliciteta. Taj prijelaz se naziva '''međusustavna konverzija'''. U stanju drugačijeg multipliciteta od osnovnog, sustav se ne može relaksirati, jer izborna pravila to zabranjuju. Zbog toga se sustav zadržava neko vrijeme u tom sustavu. Relaksiranjem u osnovno stanje, rezultira emisijom svjetla. Emisija svjetla je odgođena zbog zadržavanja sustava u stanju drugačijeg multipliciteta. Fosforescencija najčešće traje nekoliko sekundi do nekoliko minuta, ali postoje slučajevi kada se sustav može zadržati u pobuđenom stanju i godinama. Zbog gubitaka energije na vibracijske relaksacije (u pobuđenim stanjima) energija pobudnog zračenja mora biti veća od energije emitiranog zračenja. Često se sustav mora pobuđivati [[ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastim zračenjem]], da bi emitirao u vidljivom. Prijelazi se najčešće događaju između singletnog i tripletnog stanja. Temperatura često utječe na fosforescenciju.
