激发态的叶绿素分子回至基态时，可以光子形式释放能量.
处在第一单线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为荧光.
而处在三线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为磷光
Chl*-----Chl ＋ hν 荧光发射 (12)
ChlT------Chl ＋ hν 磷光发射 (13)
磷光波长比荧光波长长，转换的时间也较长，而强度只有荧光的1%，故需用仪器才能测量到.
由于叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗在分子内部的振动上，且荧光又总是从第一单线态的最低振动能级辐射的，辐射出的光能必定低于吸收的光能，因此叶绿素的荧光的波长总要比被吸收的波长长些.
对提取的叶绿体色素浓溶液照光，在与入射光垂直的方向上可观察到呈暗红色的荧光.
离体色素溶液为什么易发荧光，这是因为溶液中缺少能量受体或电子受体的缘故.
在色素溶液中，如加入某种受体分子，能使荧光消失，这种受体分子就称为荧光猝灭剂，常用Q表示，在光合作用的光反应中，Q即为电子受体.
色素发射荧光的能量与用于光合作用的能量是相互竞争的，这就是叶绿素荧光常常被认作光合作用无效指标的依据
