La luminescenza è la capacità di alcuni materiali di emettere fotoni, cioè di emettere luce. Questo avviene solo se il materiale luminescente viene opportunamente stimolato, per via elettrica, con altra luce incidente, attraverso reazioni e modificazioni dell'ambiente o in molti altri modi.
La luminescenza è alla base di tecnologie molto diverse come la microscopia a fluorescenza, i dispositivi elettroluminescenti come OLED e LEC (che sostituiranno gli schermi oggi esistenti), i pannelli solari di nuova generazione e altri dispositivi di conversione della luce solare (celle Graetzel). Queste diverse tecnologie richiedono continuamente nuovi materiali luminescenti, cioè composti in grado di assorbire la luce e di riemetterla con caratteristiche e performances molto definite e diverse per ogni applicazione.
È inoltre richiesta economicità ed ecosostenibilità nei processi di produzione di questi materiali: la preparazione delle nuove molecole deve quindi soddisfare molti requisiti, come la facilità e la semplicità di preparazione, l'alta resa di produzione e l'alta resa di conversione della luce e infine buone proprietà in relazione al dispositivo a cui sarà destinata.
Le molecole vengono quindi progettate, create cioè "sintetizzate", studiate e caratterizzate e, se promettenti, testate nei dispositivi o attraverso gli strumenti per le quali sono state progettate.