荧光而且磷光
这些现象与电子吸收光谱密切相关，可作为分析和结构确定的工具。两者都涉及吸收辐射通过电子跃迁，通过振动能量衰变或非辐射过程的能量损失，以及随后发射的较低的辐射频率比吸收的还要多。
电子拥有内在磁矩这与他们的自旋角动量。的自旋量子数为年代＝1/2，所以在一个磁场一个电子可以有两个方向中的一个对应于磁自旋量子数米年代=±1/2．的泡利不相容原理要求an中没有两个电子原子有相同的一套吗量子数；因此，当两个电子位于单个AO或MO中时，它们必须具有不同的电子米年代值(即，它们是反平行的，或自旋成对的)。这导致了磁矩的抵消，产生了所谓的单线态状态。几乎所有含有偶数个电子的分子都具有单线态基态，并且没有净磁矩(这样的分子被称为单线态分子)抗磁性)．当电子吸收能量并被激发到更高能级时能量水平，则存在(1)保留其反平行的可能性配置相对于轨道上的另一个电子，使分子保持它的单线态特征，或(2)改变成一种构型，使其磁矩与原始成对电子的磁矩平行。在后一种情况下，分子将拥有一个净磁矩(变成顺)，据说是在一个三联体状态。对于每个激发态，任何一种电子自旋构型都是可能的，因此会有两组能级(看到图9)。正常的选择规则禁止在单件(年代我)和三连音(T我)状态;因此会有两组电子跃迁，每一组都与两组能级中的一组相关联。
荧光
荧光其中的过程是分子在两个电子状态中较低的一个(通常是基态)被辐射激发到较高的电子状态，其能量对应于一个允许的吸收跃迁，然后随着系统衰变回到原始状态而发射辐射。衰变过程可以通过几种途径进行。如果衰变回到原来的较低状态，则称为该过程共振荧光发生迅速，大约在一纳秒。共振荧光通常观察到单原子气体和许多有机分子，特别是芳香系统，吸收在可见光和近紫外区域。对很多分子来说尤其如此芳香族化合物其电子吸收光谱主要位于波长较短的紫外区域(低于400纳米)，激发电子状态的寿命足够长，在辐射发射之前，分子可以(1)经历一系列的振动态衰变，(2)通过州际转移(系统穿越)，或(3)分子碰撞损失振动能量。
在第一种情况下，系统会发出当激发态的振动能量衰减到最低振动水平时，红外区域的辐射。然后，分子经历电子态衰变，回到与较低电子态相关的振动态之一。由此产生的排放光谱然后将集中在一个频率低于吸收频率，并将出现在吸收光谱的镜像附近。第二种机制可以通过参考势能曲线为中所示的氮氢化物(NH)．曲线是1Σ+而且1Π状态以0.2纳米的半径值相交。如果分子在1Π激发态电子处于与能量相对应的振动能级价值这个交点，它可以交叉到1Σ+没有放射或吸收辐射的状态。随后，它可以经历振动能量的损失，以结束在最低的振动状态1Σ+电子状态。接着是电子跃迁回到低音1Δ状态。因此，能量的吸收与原相对应1Δ→1Π跃迁导致发射低频对应的荧光辐射1Σ+→1Δ过渡。在第三种情况下，当两个分子碰撞存在…的可能性能量转移他们之间。因此，在碰撞时，分子可以转变为不同的电子态，其最低能量可能比之前的电子态低或高。
激发单态电子状态的寿命，虽然长到足以允许振动松弛或系统间交叉，但相当短，因此荧光发生在材料辐照后的毫秒到微秒的时间尺度上。荧光最常见的观察方式是使用紫外线辐射(人眼看不见)作为一个刺激源和观察发射可见辐射．除了用作分子分析和结构测定的工具外，它在实验室之外也有许多应用。例如,邮票可在视觉上打上标签透明的涂布一种荧光剂以防止制假，并加入一种荧光剂以发射光谱的蓝色区域洗涤剂将传授给布更白的外观阳光．
磷光
磷光就其一般机制而言，与荧光有关，但涉及较慢的衰减。它发生在分子其正常基态为单线态，被激发到更高的单线态，通过系统间交叉或分子碰撞进入振动激发的三重态，然后在振动松弛之后，通过禁止跃迁衰变回单线态。结果是激发三重态的寿命很长;几秒钟到几个小时的情况并不少见。这些长生命周期可能与细胞间的相互作用有关内在（自旋的磁矩电子和由电子轨道运动产生的磁矩。
单态分子和三态分子的化学反应方式不同。影响是可能的化学反应在反应体系中，通过将电子能量从一个分子转移到另一个分子。因此，荧光和磷光的研究提供了有关化学反应性的信息。