　ある種の物質に光などがあたった結果生じる発光現象を，ルミネッセンスといいます。この現象は、特殊な光源からの光があたったとき，しかも暗闇の中でだけ観察することができます。
　ルミネッセンスの色は，白昼光の下で観察されるさまざまな色と同じように，本質的に「活性因子」と呼ばれる遷移元素のイオンやさまざまな不純物に起因しています。活性因子の種類と量が，蛍光色と蛍光の程度を決定します。
　活性因子は紫外線やＸ線，あるいは電子線にさらされることによって励起され，蛍光（フルオルセンス）作用を起こします。ときには，紫外線などの入射エネルギーが途絶えた後でも，発光が持続することがあります。それは何分の１秒のことかもしれませんが，数分間に亘って続くこともあります。きわめて感度の高い測定器を用いるならば，ある種の鉱物が数年にわたって燐光を発し続けているのを発見することもあるでしょう。こうした現象も蛍光の一種であり，特に燐光（フォスフォルセンス）と呼んでいます。
　すべての鉱物が蛍光するわけではなく，むしろほとんどの鉱物は蛍光しません。
　蛍光する鉱物でも，ほとんどの場合，蛍光現象の原因となるごく微量の何らかの不純物（活性因子）を見出すことができます。蛍光現象は，たいていその鉱物本来の元素以外の物質に起因しており，同じ鉱物種の鉱物標本でも，すべて同じように蛍光するとは限りません。
　一般的に蛍光することが多い方解石や螢石にしても，そのルミネセンスは，本来の元素成分以外の成分によって蛍光を生じているのです。しかし，それらの不純物（活性因子）の量（割合）は，ある制限範囲内になければなりません。その割合より多かったり少なかったりすると，蛍光は弱まるか、まったく発生しなくなります。（たとえば、アメリカ、ニュージャージー州フランクリンの方解石は，含有物のマンガンが活性因子となって赤く蛍光しますが，その量はおよそ３％前後に収まっている必要があります。同地の方解石で，マンガンを５％以上含むもの，あるいは１％以下しか含まないものは，まったく蛍光しないのです。方解石は，特に活性因子となる不純物の影響を受けやすい鉱物で，各地にさまざまな蛍光色を持つ方解石が産出しています。一方，純粋な化学組成の鉱物が蛍光する例はほとんどありません。

　また，紫外線を当てなくてもルミネッセンスが観察できる場合もあります。
　ある種の鉱物は加熱することによって（通常５０℃から４７５℃の範囲）、熱蛍光（サーモルミネッセンス）現象を起こします。このタイプの発光現象も、やはり活性因子の働きによって生じるもので，非金属鉱物である，燐灰石や方解石，螢石，リチア雲母（Lepidolite），その他ある種の長石などで確認されています。
　また摩擦したり，砕いたりしたときに蛍光する鉱物もあります。
　この現象を摩擦蛍光（トリボルミネッセンス）といい，螢石や閃亜鉛鉱を採掘する暗い坑道の中で，工夫たちがツルハシを振るうと，砕かれた鉱石が不気味な光を放つことがあるのは，この性質によるのです。非金属鉱物でへき開の明瞭な鉱物に認められることが多く，アンブリゴ石や方解石，リチア雲母，ソーダ珪灰石で顕著に観察されています。暗闇の中でガムテープを勢いよくはがすと，一瞬青い稲妻のような光が見える現象もこの仲間です。

　鉱物とは直接関係ありませんが，犯罪捜査などで使われるルミノール試験は、化学ルミネセンスを応用したものです。ルミノールという試薬が過酸化水素などで酸化されるとき，青色の蛍光を放ちます。このとき鉄や銅などの金属は反応の触媒となり，発色を著しく強めます。血液には鉄が含まれるため，小さな血痕もはっきりと鑑識できるのです。

　このように，ルミネッセンスとは，物質が外部からのエネルギーを受けて励起され，その後受け取ったエネルギーを光として放出する現象と言えます。
　蛍光は，光エネルギーを吸収した電子が，より高い軌道に上がった後，別の軌道（またはもとの軌道）に落ちてくるときにエネルギーとして放出される可視光線です。光（紫外線）があたっている間，蛍光現象が続くということは，電子に光子があたってエネルギーを供給し，その後電子がエネルギーを失う過程で目に見える振動数の光子を１個放ち，また紫外線からの光子を受けて，エネルギーをもらい，というプロセスをものすごい速さで繰り返しているということです。

琥珀（コハク）
　強い長波で青白く蛍光します。
重晶石
　昼光下での色には様々なものがありますが，蛍光色は乳白色から黄色のものがほとんどです。
　乳白色から緑色の燐光を残すこともよくあります。
方解石 Calcite　（CaCo3）
　蛍光鉱物の中でも広く産出の認められる鉱物で，蛍光色も様々です。
　一番多いのはマンガン成分の作用で，赤～ピンク色に蛍光するものです。
　青く蛍光する石は，紫外線消灯後にも燐光を残す場合が多く，おそらく硫化物によって活性化しているためと考えられています。
　赤く蛍光する石は結晶が発達している場合が多いのですが，青色蛍光のものは，塊状や粒状に産状が限られるということです。
　紫外線によって活性化した電子が定常エネルギーレベルへ戻るときに，その反応が急激に起こるとピンク色を，ゆっくり起こると紫色を発するためとされています。
　洞窟中の鍾乳石や石筍が白く蛍光する現象は，わりとよく見られます。このような例では，短波よりも長波紫外線の反応が強い傾向があります。
　また，石灰華や大理石化した方解石（あるいはあられ石）が白く蛍光することもしばしばあります。
ダイヤモンド
　ダイヤモンドの多くは，強い長波紫外線によってさまざまな色の蛍光を示します。
　緑，オレンジ，赤，青色などですが，一般的なのは青色蛍光です。
　可視光線の短波長光から紫外線の長波長光（つまりこれらの中間波長の光）にもよく反応します。
　青白色のダイヤは，昼光下でも蛍光することがあり，非常に魅力的です。
螢石 Fluorite　（CaF2）
　歴史上もっとも有名な蛍光鉱物といっていいでしょう。蛍光現象が観察された最初の鉱物で，螢石の名前（fluorite）から，蛍光（fluorescence）という言葉が生まれました。加熱すると青っぽい光を放つことから，蛍石（ほたるいし）という和名をもちます。英語ではフルオライト（fluorite）といい，これは“流れる”を意味するラテン語を語源とします。ヨーロッパでは高炉の中の鉄鉱石を溶かし流す融剤（フラックス）として、蛍石が使われていたからです。青く蛍光するのが一般的です。
　蛍石はフッ化カルシウム（CaF2）を主成分とする鉱物です。フッ素をフルオリン（fluorine）というのも，この元素が蛍石から発見されたことからの命名です。
　蛍石の透明結晶はカメラや望遠鏡のレンズとしても使われました。レンズを通る光の屈折率は光の色（波長）によって異なります。このため，拡大率が大きいほど光は分散し，輪郭部が虹色にぼけてしまいます。これを色収差といいます。蛍石の結晶の屈折率は光学ガラスの屈折率よりも低いため，これらを組み合わせると、色収差を大きく低減することができるのです。かつては天然の蛍石を研磨してつくられていましたが，レンズにできるほどの大きさと高い透明度をもつ結晶はかぎられています。そこで，近年は蛍石の人工結晶が製造されるようになり，一眼レフカメラやデジタルビデオカメラの望遠レンズなどに採用されています。これは蛍石（けいせき）レンズとかフローライト（フルオライト）レンズと呼ばれています。人工宝石のようなレンズなのでかなり高価ですが，超望遠でもきわめてシャープなカラー画像が得られます。
岩塩
　適当な活性因子を含む岩塩は，ピンク色やオレンジ色に蛍光します。
水晶（めのう・玉髄）
　結晶した石英（水晶）が蛍光することはまれですが，めのうや玉髄は，しばしば微量のウランを含むために，緑色に蛍光することがあります。
滑石
　純粋な滑石は硬度１の軟らかい鉱物で，ツメで傷つけることが出来る数少ない鉱物のひとつです。
　短波紫外線で乳白色～緑白色に蛍光します。

　ホタルの発光器にはルシフェリンという発光物質と，ルシフェリンを発光させるルシフェラーゼという酵素があります。ホタルの発光はこのルシフェリン＋ＡＴＰそして反応を触媒するルシフェラーゼによっておきます。発光のしくみは，ルシフェリンが，ルシフェラーゼの働きにより，ホタルが呼吸することで取り入れた酸素と化合する酸化反応によるものです。この時，物質ATP（エネルギー・アデノシン３リン酸）と微量のマグネシウムイオンも発光作用に加わります。できた光は，反射層で反射され，透明な表皮を透かして外に放たれます。ホタルの光は，ほとんど熱を伴わない５６０ナノメートルの波長で，冷光と呼ばれています。このような光は，エネルギー効率が高く理想的な光です。
　ホタルにはゲンジボタル，ヘイケボタルやヒメボタルなどいろいろな種がいますが，少しずつ発光色が異なります。ルシフェリンはすべての種で同じですが，ルシフェラーゼが異なります。