螢光棒的發光原理是：
過氧化物和酯類化合物在螢光棒內部發生化學反應。具體來說，是將過氧化氫與酯類物質混合，反應生成過氧化酯和苯酚等不穩定中間物，這些中間物將能量傳遞給螢光染料分子。
螢光染料分子在吸收了化學反應釋放的能量後，會從基態躍遷到激發態，隨後在退激發時發射出光子，從而產生螢光。這個過程實現了化學能向光能的轉化，我們看到的螢光棒發光實際上就是螢光染料在以可見光的形式釋放能量。
此外，螢光棒外層包裹聚乙烯塑膠，內有玻璃管夾層，分別裝有過氧化氫和酯類物質及螢光染料的混合液。當搖動、彎曲螢光棒時，玻璃夾層會破裂，使得兩種溶液混合併發生化學反應，從而激發螢光染料發光。