荧光分子和材料有各种形状和大小。有些本质上发荧光，如叶绿素和氨基酸残基色氨酸(Trp)，苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)。其他的则是作为稳定的有机染料或标签而合成的分子，可以添加到其他非荧光系统中。通常，有机荧光分子具有芳香环和π共轭电子等结构特征。根据它们的大小和结构不同，有机染料发光波段可以从紫外一直到近红外波段。
以下是随机一些常见的荧光团，可见其发光跨越了紫外可见光波段的范围。一些稀土元素，如镧系元素，由于更高的电子轨道被填满，因此金属配体电荷转移导致的电子跃迁发生在4f-5d甚至4f-4f轨道之间。(Bunzli, 1989)自然界中有许多分子是发光的，比如一些氨基酸、叶绿素和天然色素。还有一些是为荧光光谱的特殊用途而精心设计的
荧光分子和材料举例:
氨基酸(Trp, Phe, Tyr)碱基对衍生物(2-AP, 3-MI, 6-MI, 6-MAP，吡咯- c, tC)叶绿素荧光蛋白(FPs)有机染料(荧光素、罗丹明、n -氨基香豆素及其衍生物)稀土元素(镧系元素)半导体量子点单壁碳纳米管太阳能电池颜料、电镀荧光粉更多…
其他分子和材料，如荧光蛋白、半导体、荧光粉和稀土元素是常用的荧光样品。含有共轭芳烃或二烯的聚合物通常也具有荧光性质。当然，科学家们也一直致力于新材料的创造。