A fluoreszkáló festékek speciális szerkezetű vegyületek, szerkezeti jellemzőik főként a következő három pontot foglalják magukban:
(1) A molekula fluoreszcens kibocsátó csoportot tartalmaz, például karbonilcsoportot, nitrogén-nitrogén kettős kötést, szén-nitrogén kettős kötést stb.
(2) A molekula auxochrome csoportokat tartalmaz. Az auxochrome csoport teszi a spektrum vörös váltás és növeli a fluoreszcencia hatékonyságát, mint például az elsődleges aminocsoport, másodlagos aminocsoport, hidroxil csoport, éter kötés, amide csoport és így tovább.
(3) A molekula π merev π kötéseket tartalmaz. Minél nagyobb az intramolekuláris konjugált rendszer, annál erősebb a planaritás, annál nagyobb a fluoreszcencia intenzitása. Egyes tényezők, amelyek javíthatják a szennyeződés fokát, növelhetik a fluoreszcencia hatékonyságát, és a fluoreszcencia hullámhosszát a hosszúhullámú irányba tolhatják.
