熒光計可以是臺式設備，獨立裝置或安裝在水質探測器上的傳感器。盡管分光光度法的測量有時會受到干擾，因為許多粒子會吸收光，但熒光計的特異性更高，也更不容易出現。這是因為吸收和發射光的物質更少。

熒光計的內部工作原理與分光光度計有所不同。但是有一些共同點，例如燈和檢測器。

通常，熒光計利用雙光束。這兩個光束協同工作，以減少由輻射功率波動產生的噪聲。上光束通過濾鏡或單色儀，然后通過樣品。下部光束穿過衰減器并進行調整，以嘗試與樣品發出的熒光功率匹配。

來自樣品熒光和下部衰減光束的光由單獨的換能器檢測，并轉換為電信號，該信號由計算機系統解釋。在機器內，檢測從上光束產生的熒光的換能器位于與樣品相距一定距離的位置，并且與上光束成90度角。這樣構造機器，以減少來自上部光束的雜散光的數量，這些雜散光可能會撞擊檢測器。

固定或過濾熒光計使用濾光片提供特定的激發和發射波長。為了測量不同的物質，大多數濾光片熒光計允許用戶機械更改為不同的濾光片配置。在靈敏度是主要因素的情況下，過濾熒光計通常用于定量分析。

濾光片熒光計的工作原理如下：光源發出要測量的化合物的激發波長范圍內的光。光穿過激發濾光片，該濾光片透射特定于化合物的激發光譜的波長并阻擋其他波長。

然后，光穿過并激發樣品，樣品發出的光穿過發射濾光片（與激發光成直角，以使光散射zui小化）。發射濾光器進一步屏蔽光，由檢測器測量發射的光，并由儀器記錄熒光值。