能产生化学发光的反应，通常应满足三个条件：①具有足够的能量使电子跃迁到激发态；②有利于电子激发态产生的化学机理；③电子激发态产物本身会发光或者将能量传递给会发光的分子。由此可见，化学发光效率 (φCL)与电子激发态的生成效率(φex)及发光效率(φL)有关。发光效率(φL)则应包含能量转移过程的效率。φCL、φex和φL三者分别表示为：
测量化学发光强度的仪器一般称为化学发光光度计。这种仪器不需要光源和单色器,仅由反应池、检测器和读数装置三部分所组成。待测物与试剂在反应池中混合后，所产生的化学发光照射到检测器上，经光电转换后将信号传送到读数装置。
化学发光分析的
灵敏度高，是痕量分析的重要手段之一，在环境监测、临床分析、生物化学等领域里，例如污染物测定、酶分析、免疫测定法和痕量金属分析等方面得到广泛的应用。例如，致癌物亚硝胺经热解后产生亚硝酰自由基NO·，后者与臭氧反应，产生激发态二氧化氮NO壗，最后成为二氧化氮而发光,可用于亚硝胺的检测,灵敏度达亚ppb级。鲁米诺在某些氧化剂存在下的发光反应，可用于测定这些氧化剂；
苯巴比妥与
过氧化氢的反应为某些过渡金属及其他一些物质所
催化，可用来测定这些起催化作用的物质。又如，用化学发光分析可测定
腺嘌呤核苷三磷酸酯(ATP),检出限为10～10摩尔；许多
酶催化的过程以 ATP作为反应物或产物，借测量ATP可测定酶的活性。
化学发光分析由于不使用光源，可避免杂散光的影响,但操作要控制得比较严格,方能得到准确、再现性好的结果。近几年来，由于发光检测技术的改善和电脑技术的飞跃发展，进样和试剂混合全由微处理机控制以及反应系统全部自动化的化学发光分析仪器的问世，大大提高了分析的速度、灵敏度和准确度。新化学发光试剂的研制，以及化学发光分析和色谱分离技术（见
色谱法）的联用，又进一步扩大了本法的应用范围。