La spettroscopia di fluorescenza funge all'analisi qualitativa e quantitativa delle sostanze molecolari – generalmente si tratta di sostanze organiche. Le sostanze possono essere liquide o solide. In linea di principio il procedimento viene attuato in laboratorio, ma sempre più spesso viene eseguito anche mediante spettrometri mobili in grado di analizzare i campioni sul posto.
Per la spettroscopia di fluorescenza si utilizzano le lampade UV. I raggi vengono fasciati e orientati sul campione e la luce ri-emessa dal campione viene decomposta spettralmente in un angolo di 90°. In base allo spettro risultante è possibile determinare la composizione del campione.
Questo procedimento analitico viene impiegato frequentemente in biologia, biochimica, medicina e analisi ambientale, ad es. per analizzare le proteine, il DNA o la qualità dell'acqua.