Na fluorescência, um objeto absorve e libera luz de baixa energia quase simultaneamente, mas na fosforescência, a liberação da luz é retardada. Tanto a fluorescência quanto a fosforescência são tipos de fotoluminescência.
A diferença no tempo antes de a luz ser emitida na fluorescência e fosforescência pode ser explicada observando-se os processos eletrônicos envolvidos. O que acontece na fluorescência é que, quando um elétron orbital de um átomo volta ao seu estado fundamental depois de ser excitado para um estado quântico superior, ele emite um fóton de luz. Isso ocorre em questão de milissegundos. Na fosforescência, a excitação para um estado superior envolve uma mudança no estado de spin do elétron. Por causa disso, os elétrons não podem relaxar facilmente de volta ao estado fundamental. Esse processo pode levar minutos ou horas.
Um exemplo clássico de materiais fosforescentes são objetos que brilham no escuro. Quando colocados em uma sala iluminada, esses itens carregam por um tempo e então brilham quando movidos para um local escuro, e então os objetos brilhantes deixariam de emitir luz depois de algum tempo. Um exemplo de fluorescência pode ser visto ao usar uma luz negra. Certos objetos brilham imediatamente, mas apenas quando a luz negra incide sobre eles.
