熒光棒是在其內部裝有能夠發出熒光的物質。這類熒光物質是不同的熒光染料，它們吸收能量後能夠散發出不同顏色的可見光，這也是熒光棒能夠呈現五顏六色光彩的原因。但很多人會認為熒光棒和熒光增白劑壹樣，吸收的能量也來自於紫外線，其實熒光棒和熒光增白劑並不相同，熒光棒吸收的能量主要來自化學反應釋放的能量。
熒光棒外層包裹聚乙烯塑料，內有玻璃管夾層。玻璃管內裝有過氧化氫H2O2溶液，玻璃管外裝有酯類物質(多為雙草酸二酯、鄰苯二甲酸二丁酯等)和熒光染料的混合液。搖動、彎曲、擊打、揉搓熒光棒，玻璃夾層便會破裂，造成過氧化氫泄露到玻璃管夾層外部。過氧化氫與酯類物質反應生成過氧化酯和苯酚。過氧化酯是壹類不穩定的物質，將能量傳遞給熒光染料分子，熒光染料分子吸收化學能從基態躍遷到激發態，再退激發發射出光子，從而產生了熒光。這個過程實現了化學能向光能的轉化。
雖然熒光棒能夠營造氣氛，但也存在壹定的安全隱患。熒光棒中提供化學能量的反應物苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二丁酯等物質，如果出現泄漏後被誤食可能會造成惡心、頭暈、麻痹、昏迷等不良反應；同時，熒光染料在人體內不易降解，誤食也會對人體造成危害。因此，使用熒光棒時要格外留意以防破碎，並且還要及時回收以免對環境產生危害。