tidiga undersökningar
även om blixten, aurora borealis och det svaga ljuset från glödmaskar och svampar alltid har varit kända för mänskligheten, började de första undersökningarna (1603) av luminiscens med ett syntetiskt material, när Vincenzo Cascariolo, en alkemist och skomakare i Bologna, Italien, värmde en blandning av bariumsulfat (i form av Barit, tung spar) och kol; pulvret som erhölls efter kylning uppvisade en blåaktig glöd på natten, och Cascariolo observerade att denna glöd kunde återställas genom exponering av pulvret för solljus. Namnet lapis solaris, eller” sunstone”, gavs till materialet eftersom alkemister först hoppades att det skulle förvandla basermetaller till guld, symbolen för guld är solen. Den uttalade efterglöden väckte intresset hos många lärda män under den perioden, som gav materialet andra namn, inklusive fosfor, som betyder ”ljusbärare”, som därefter applicerades på allt material som glödde i mörkret.
idag används namnet fosfor endast för det kemiska elementet, medan vissa mikrokristallina luminescerande material kallas fosfor. Cascariolos fosfor var uppenbarligen en bariumsulfid; den första kommersiellt tillgängliga fosforen (1870) var ”Balmains färg”, ett kalciumsulfidpreparat. År 1866 beskrevs den första stabila zinksulfidfosforen. Det är en av de viktigaste fosforerna i modern teknik.
en av de första vetenskapliga undersökningarna av luminiscens som uppvisades av ruttnande trä eller kött och av glödmaskar, kända från antiken, utfördes 1672 av Robert Boyle, en engelsk forskare, som, även om han inte var medveten om det biokemiska ursprunget för det ljuset, ändå fastställde några av de grundläggande egenskaperna hos bioluminescerande system: att ljuset är kallt; att det kan hämmas av kemiska medel som alkohol, saltsyra och ammoniak; och att ljusutsläppet är beroende av luft (som senare fastställts, på syre).
1885-87 observerades att råa extrakt framställda från västindiska eldflugor (Pyroforus) och från den tråkiga musslan, Pholas, gav en ljusemitterande reaktion när de blandades ihop. En av preparaten var ett kallvattenextrakt innehållande en förening som var relativt instabil att värma, luciferas; den andra var ett varmvattenextrakt innehållande en relativt värmestabil förening, luciferin. Den luminescerande reaktionen som inträffade när lösningar av luciferas och luciferin blandades vid rumstemperatur föreslog att alla bioluminescerande reaktioner är ”luciferin–luciferasreaktioner.”Med tanke på den komplexa naturen hos bioluminescerande reaktioner är det inte förvånande att detta enkla koncept av bioluminescens måste modifieras. Endast ett litet antal bioluminescerande system har undersökts för deras respektive luciferin och motsvarande luciferas, den mest kända är bioluminescens av eldflugor från USA, en liten kräftdjur som bor i det Japanska havet (Cypridina hilgendorfii) och förfallande fisk och kött (bakteriell bioluminescens). Även om bioluminescerande system ännu inte har hittat praktiska tillämpningar, är de intressanta på grund av deras höga luminiscenseffektivitet.
de första effektiva kemiluminescerande materialen var icke-biologiska syntetiska föreningar såsom luminol (med formeln 5-amino-2,3-dihydro-1,4-ftalazinedion). Den starka blå kemiluminescensen som härrör från oxidation av denna förening rapporterades först 1928.