En fluorescence, un objet absorbe et libère une lumière de faible énergie presque simultanément, mais en phosphorescence, la libération de lumière est retardée. La fluorescence et la phosphorescence sont des types de photoluminescence.
La différence de temps avant que la lumière ne soit émise dans la fluorescence et la phosphorescence peut être expliquée en examinant les processus électroniques impliqués. Ce qui se passe en fluorescence, c'est que lorsqu'un électron orbital d'un atome revient à son état fondamental après avoir été excité à un état quantique supérieur, il émet un photon de lumière. Cela se produit en quelques millisecondes. En phosphorescence, l'excitation à un état supérieur implique un changement de l'état de spin des électrons. Pour cette raison, les électrons ne peuvent pas facilement se détendre pour revenir à l'état fondamental. Ce processus peut prendre des minutes ou des heures.
Un exemple classique de matériaux phosphorescents sont les objets qui brillent dans le noir. Lorsqu'ils sont placés dans une pièce lumineuse, ces objets se chargent pendant un certain temps, puis brillent lorsqu'ils sont déplacés vers un endroit sombre, puis les objets incandescents cessent d'émettre de la lumière après un certain temps. Un exemple de fluorescence peut être observé lors de l'utilisation d'une lumière noire. Certains objets brillent immédiatement, mais uniquement lorsque la lumière noire les éclaire.