El nombre de fósforo surgió en el siglo XIX como un término genérico para los materiales que brillan en la oscuridad. En aquella época, el fósforo blanco era la principal sustancia que presentaba este efecto, aunque algunos minerales también presentaban «fosforescencia». A ello siguieron muchos años de análisis y síntesis artificial de estos minerales. Esto llevó a la comprensión de las transiciones electrónicas subyacentes que explican el funcionamiento de los fósforos.
Cada fósforo tiene sus propias características individuales, por lo que es difícil generalizar los procesos electrónicos que tienen lugar. Sin embargo, una secuencia típica de eventos es la siguiente:
La energía, en forma de luz, electrones o partículas, es absorbida y reemitida en longitudes de onda específicas. Estas longitudes de onda dependen de la estructura del fósforo. El cristal anfitrión suele absorber la energía y luego la transmite a los iones activadores incrustados en la red cristalina. La energía pasa a los electrones dentro del ion activador, haciendo que se muevan a un nivel de energía más alto. Al relajarse de nuevo a un nivel de energía inferior, los electrones liberan energía en forma de emisión de luz. La longitud de onda corresponde a la diferencia de energía entre los dos niveles.