原理
能產生化學發光的反應，通常應滿足三個條件：①具有足夠的能量使電子躍遷到激發態；②有利於電子激發態產生的化學機理；③電子激發態產物本身會發光或者將能量傳遞給會發光的分子。由此可見，化學發光效率 ( φCL)與電子激發態的生成效率( φex)及發光效率( φL)有關。發光效率( φL)則應包含能量轉移過程的效率。 φCL、 φex和 φL三者分別表示為：
它們三者之間的關係如下： φCL= φex· φL
化學發光強度 ( ICL)取決於化學發光效率( φCL)和單位時間內反應的分子數(d c/d t)： ICL= φCL·d c/d t
通常，由於反應過程中反應物的消耗，發光強度將隨反應時間的延長而下降。進行分析時，反應要在一定的條件下進行，以使發光強度與待測反應物的濃度之間具有確定的函式關係。
儀器
測量化學發光強度的儀器一般稱為化學發光光度計。這種儀器不需要光源和單色器,僅由反應池、檢測器和讀數裝置三部分所組成。待測物與試劑在反應池中混合後，所產生的化學發光照射到檢測器上，經光電轉換後將信號傳送到讀數裝置。
套用
化學發光分析的靈敏度高，是痕量分析的重要手段之一，在環境監測、臨床分析、生物化學等領域裡，例如污染物測定、酶分析、免疫測定法和痕量金屬分析等方面得到廣泛的套用。例如，致癌物亞硝胺經熱解後產生亞硝醯自由基NO·，後者與臭氧反應，產生激發態二氧化氮NO壗，最後成為二氧化氮而發光,可用於亞硝胺的檢測,靈敏度達亞ppb級。魯米諾在某些氧化劑存在下的發光反應，可用於測定這些氧化劑；苯巴比妥與過氧化氫的反應為某些過渡金屬及其他一些物質所催化，可用來測定這些起催化作用的物質。又如，用化學發光分析可測定腺嘌呤核苷三磷酸酯(ATP),檢出限為10～10摩爾；許多酶催化的過程以 ATP作為反應物或產物，借測量ATP可測定酶的活性。
進展
化學發光分析由於不使用光源，可避免雜散光的影響,但操作要控制得比較嚴格,方能得到準確、再現性好的結果。近幾年來，由於發光檢測技術的改善和電腦技術的飛躍發展，進樣和試劑混合全由微處理機控制以及反應系統全部自動化的化學發光分析儀器的問世，大大提高了分析的速度、靈敏度和準確度。新化學發光試劑的研製，以及化學發光分析和色譜分離技術（見色譜法）的聯用，又進一步擴大了本法的套用範圍。
