Zwykle, gdy reagenty zmieniają się w produkty, różnica w ich energii jest znana jako entalpia reakcji, która może być egzotermiczna, w której uwalniane jest ciepło, lub endotermiczna, w której ciepło jest pochłaniane.
W reakcji chemiluminescencyjnej reagenty tworzą produkt pośredni, który znajduje się w stanie wzbudzonym elektronicznie. Ten produkt pośredni jest niestabilny. Gdy rozluźnia się do stanu podstawowego, elektrony w półprodukcie uwalniają energię w emisji światła widzialnego, a nie w postaci ciepła.
Zjawisko to jest podobne do fluorescencji. Przypomnij sobie, że elektrony w cząsteczce zajmują stan podstawowy. Kiedy absorbują energię, na przykład pod wpływem określonej długości fali światła, stają się wzbudzone i przechodzą na wyższy, wzbudzony poziom energii. Gdy stan wzbudzony rozluźnia się z powrotem do stanu podstawowego, nadmiar energii jest emitowany w postaci światła widzialnego.
Jednak ważne jest, aby rozróżnić te dwa. Różnica polega na tym, jak wzbudzane są elektrony cząsteczek. W chemiluminescencji energia generowana w wyniku reakcji chemicznej wzbudza elektrony, podczas gdy we fluorescencji elektrony są wzbudzane przez bezpośrednią absorpcję energii świetlnej l
