光致發光光譜(Photoluminescence,簡稱PL)，指物質吸收光子(或電磁波)后重新輻射出光子(或電磁波)的過程。從量子力學理論上，這一過程可以描述為物質吸收光子躍遷到較高能級的激發態后返回低能態，同時放出光子的過程。光致發光是多種形式的熒光(Fluorescence)中的一種。
光致發光光譜是一種探測材料電子結構的方法，它與材料無接觸且不損壞材料。光直接照射到材料上，被材料吸收并將多余能量傳遞給材料，這個過程叫做光激發。這些多余的能量可以通過發光的形式消耗掉。由于光激發而發光的過程叫做光致發光。光致發光的光譜結構和光強是測量許多重要材料的直接手段。光激發導致材料內部的電子躍遷到允許的激發態。當這些電子回到他們的熱平衡態時，多余的能量可以通過發光過程和非輻射過程釋放。光致發光輻射光的能量是與兩個電子態間不同的能級差相聯系的，這其中涉及到了激發態與平衡態之間的躍遷。激發光的數量是與輻射過程的貢獻相聯系的。
光致發光光譜可以應用于：帶隙檢測，雜質等級和缺陷檢測，復合機制以及材料品質鑒定。
為什么要用光致發光方法?
光致發光分析方法的實驗設備比較簡單、測量本身是非破壞性的，而且對樣品的尺寸、形狀以及樣品表面間的平行度都沒有特殊要求。
