tidlige undersøgelser
selvom lyn, aurora borealis og det svage lys fra glødeorme og svampe altid har været kendt for menneskeheden, begyndte de første undersøgelser (1603) af luminescens med et syntetisk materiale, da vincenso Cascariolo, en alkymist og skomager i Bologna, Italien, opvarmede en blanding af bariumsulfat (i form af barit, tung spar) og kul, der blev; pulveret opnået efter afkøling udviste en blålig glød om natten, og Cascariolo observerede, at denne glød kunne gendannes ved udsættelse af pulveret for sollys. Navnet lapis solaris, eller” sunstone”, blev givet til materialet, fordi alkymister først håbede, at det ville omdanne basermetaller til guld, symbolet for guld er solen. Den udtalte efterglød vakte interesse hos mange lærde mænd i den periode, der gav materialet andre navne, herunder fosfor, der betyder “lysbærer”, som derefter blev anvendt på ethvert materiale, der glødede i mørket.
i dag bruges navnet fosfor kun til det kemiske element, mens visse mikrokrystallinske selvlysende materialer kaldes fosfor. Cascariolos fosfor var åbenbart et bariumsulfid; den første kommercielt tilgængelige fosfor (1870) var” Balmains maling”, et calciumsulfidpræparat. I 1866 blev den første stabile sulfidphosphor beskrevet. Det er en af de vigtigste fosfor i moderne teknologi.
en af de første videnskabelige undersøgelser af luminescensen udstillet af rådnende træ eller kød og af glødorm, kendt fra antikken, blev udført i 1672 af Robert Boyle, en engelsk videnskabsmand, der, selvom han ikke var opmærksom på lysets biokemiske Oprindelse, alligevel etablerede nogle af de grundlæggende egenskaber ved bioluminescerende systemer: at lyset er koldt; at det kan hæmmes af kemiske stoffer som alkohol, saltsyre og ammoniak; og at lysemissionen er afhængig af luft (som senere etableret, af ilt).
i 1885-87 blev det observeret, at råekstrakter fremstillet af Vestindiske ildfluer (Pyrophorus) og fra den kedelige musling, Pholas, gav en lysemitterende reaktion, når de blev blandet sammen. Et af præparaterne var et koldtvandsekstrakt indeholdende en forbindelse, der var relativt ustabil til opvarmning, luciferase; den anden var et varmt vandekstrakt indeholdende en relativt varmestabil forbindelse, luciferin. Den selvlysende reaktion, der opstod, da opløsninger af luciferase og luciferin blev blandet ved stuetemperatur, antydede, at alle bioluminescerende reaktioner er “luciferin–luciferase-reaktioner.”I betragtning af den komplekse karakter af bioluminescerende reaktioner er det ikke forbløffende, at dette enkle koncept for bioluminescens har været nødt til at blive ændret. Kun et lille antal bioluminescerende systemer er blevet undersøgt for deres respektive luciferin og den tilsvarende luciferase, den bedst kendte er bioluminescens af ildfluer fra USA, en lille krebsdyr, der lever i Det Japanske Hav (Cypridina hilgendorfii) og forfaldne fisk og kød (bakteriel bioluminescens). Selvom bioluminescerende systemer endnu ikke har fundet praktiske anvendelser, er de interessante på grund af deres høje luminescenseffektivitet.
de første effektive kemiluminescerende materialer var ikke-biologiske syntetiske forbindelser, såsom luminol (med formlen 5-amino-2,3-dihydro-1,4-phthalasindion). Den stærke blå kemiluminescens som følge af iltning af denne forbindelse blev først rapporteret i 1928.