Nella spettroscopia di fluorescenza, le lunghezze d'onda della sorgente di eccitazione, insieme a quelle della radiazione emessa, servono per identificare il fluoroforo.

In altre parole, ogni materiale fluorescente ha uno spettro caratteristico di fluorescenza, che dipende dalle caratteristiche chimiche e non, ad esempio, dallo spettro di riflettanza o dal colore del materiale.

Conseguentemente è in principio possibile distinguere i diversi materiali, anche quando questi presentino lo stesso colore in condizioni di luce diurna.

Inoltre confrontato l'emissione di alcuni materiali noti con l'immagine di fluorescenza di un'opera d'arte, è in principio possibile classificare l'immagine, e localizzare sulla superficie i diversi materiali utilizzati.