夜光的原理可以從兩個主要方面來理解：
自然界的夜光現象，如夜空中出現的亮光，通常發生在七十至一百公里的高度，是由太陽輻射和宇宙射線與大氣分子碰撞產生的能量釋放所引起的。這種能量釋放會產生短暫而強烈的亮光，類似於閃電。
人工套用的夜光材料，其發光原理涉及螢光發光和磷光發光。螢光發光是指材料在光照下，電子被激發到較高能級後返回基態時發出光子，而磷光發光是指材料在光照後，能持續發射一定時間的光，這通常與材料中的磷光物質有關。一些夜光材料，如硫化鋅，本身不發光，但具有磷光特性，可以在光照後持續發光一段時間。為了增強這種效果，有時會摻入放射性元素以持續激發材料。
這些原理不僅解釋了自然界中夜光現象的科學原理，也闡述了如何將夜光效應套用於日常生活和工作中。