蛋白质吸收280nm左右的紫外光，可引起激发态并有发光。发光的蛋白质主要是苯丙氨酸（荧光峰位282nm）、酪氨酸（303nm）及色氨酸（348nm）这三种芳香氨基酸。这些氨基酸可用作蛋白质荧光的内在探针。蛋白质的结构对其荧光有很大影响，测量荧光谱可鉴别蛋白质结构。蛋白质也可以发磷光，因而磷光也可用来研究蛋白质构象与动力学。蛋白质磷光主要由色氨酸与酪氨酸贡献。