Οι φθορίζουσες βαφές είναι ενώσεις με ειδικές δομές και τα δομικά τους χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα τρία σημεία:
(1) Το μόριο περιέχει μια ομάδα εκπομπής φθορισμού, όπως μια καρβονυλομάδα, έναν διπλό δεσμό αζώτου-αζώτου, έναν διπλό δεσμό άνθρακα-αζώτου κ.λπ.
(2) Το μόριο περιέχει ομάδες auxochrome. Η ομάδα auxochrome κάνει τη μετατόπιση του φάσματος ερυθρό και αυξάνει την απόδοση φθορισμού, όπως πρωτοταγή αμινομάδα, δευτεροταγής αμινομάδα, υδροξυλομάδα, αιθερικός δεσμός, αμιδική ομάδα και ούτω καθεξής.
(3) Το μόριο περιέχει συζευγμένους δεσμούς π με άκαμπτη επίπεδη δομή. Όσο μεγαλύτερο είναι το ενδομοριακό συζευγμένο σύστημα, τόσο ισχυρότερη είναι η επίπεδη, τόσο υψηλότερη είναι η ένταση φθορισμού. Ορισμένοι παράγοντες που μπορούν να βελτιώσουν τον βαθμό σύζευξης μπορούν να αυξήσουν την απόδοση φθορισμού και να μετατοπίσουν το μήκος κύματος φθορισμού στην κατεύθυνση μεγάλου κύματος.
