熒光光譜法主要用于生物樣品中某些組分含量的測定，生物技術和免疫技術的分析，如脫氧核糖和脫氧核糖核酸的測定，以及DNA、抗體、抗原等的研究。各種熒光探針用于分析和檢測。主要分為生物納米熒光探針和生物非納米熒光探針。納米技術的興起開辟了熒光分析的新領域。納米材料具有良好的熒光、寬激發、窄發射等優良的光譜特性，是熒光分析領域研究人員十分感興趣的重要研究對象。

在藥物分析中的應用：

在藥物分析領域，熒光光譜可用于藥物活性成分的鑒定、藥代動力學研究、臨床藥理療效分析等。藥物熒光分析可分為直接熒光分析、間接熒光分析和納米熒光分析。常規熒光分析用于分析抗瘧藥物奎寧。隨著熒光分析技術的發展，它被廣泛應用于抗生素、鎮痛藥、鎮靜劑和止血劑的分析。

在食品中的應用：

熒光分析主要應用于該領域，分析檢測礦物質和金屬元素、氨基酸、維生素、真菌污染、添加劑、防腐劑、食品包裝中的有害物質、農藥殘留等，結合HPLC、TLC、FIA等技術，可以提高食品中各種物質的檢測方向。

在環境分析中的應用：

隨著有機化工、石油化工、醫藥工業的發展，以及農藥（農藥、除草劑等）的廣泛使用，有機化合物的危害越來越大，對環境的污染越來越嚴重。熒光分析可用于檢測環境中各種物質的含量，主要用于水、礦石和土壤。