夜光鞋的原理主要基於夜光材料的套用。夜光材料在白天或光線充足的環境中吸收光線並儲存能量，然後在光線消失後逐漸釋放這些儲存的能量，從而在夜間或黑暗處發出螢光或發光效果。這種材料通常用於鞋子的生產過程中，如在鞋底或鞋面上塗有夜光粉，使得鞋子在夜間或低光環境中能夠發光。
此外，有些夜光鞋設計了特殊的電路系統，如有機太陽能電池、光敏開關和按壓開關，這些部件串聯連線，使得鞋子在白天能夠通過太陽能電池儲存電能，並在晚上通過按壓開關接通電路，實現地面的局部照明，同時考慮到起夜人的視覺感受，並避免影響同住者的睡眠。
需要注意的是，夜光鞋中的夜光材料可能會隨著時間和使用逐漸失效，導致發光效果減弱或消失。因此，為了保持夜光效果，可能需要定期維護或更換夜光材料。