利用熒光塗層在手表上發光的原理是，當壹種物質被激發吸收能量，躍遷到激發態(不穩定態)，然後回到基態，它以光的形式釋放能量，即熒光物質被激發後發光。
自發光熒光劑多依靠自身攜帶的微量放射性物質釋放射線激發熒光劑發光。而蓄光熒光劑基本不含放射性物質，只是需要提前吸收和儲存足夠的外界光照，使自身電子從低能級躍遷到高能級並儲存起來。當周圍環境黑暗時，它逐漸緩慢釋放吸收的能量。此時電子從高能級躍遷到低能級，熒光劑開始發光。
手表的熒光塗層壹般是含氚(3H或T)、鉕(Pm)、放射性硫酸鐳(Ra)的熒光劑，熒光劑多為硫化鋅、硫化鈣或硫化鍶等鍍鋅亞硫酸鹽。氚(3H或T)和鉕(Pm)仍有放射性，但對人體基本無害。