夜光粉大多是用硫酸镭和硫化锌以及一些受激发后能发光的物质组成。镭是放射性元素，所以硫酸镭无时无刻不在衰变之中，衰变时放出一些射线，如阿尔法射线，贝塔射线，咖玛射线，硫化锌等物质吸收这些射线的能量后再将能量以可见光的形式释放出来，就成了夜光。在白天日光太亮，所以看不见这些光。    通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。
    光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，在缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。
    带有放射性的夜光粉，是在荧光粉中掺入放射性物质，利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光，这类夜光粉发光时间很长，但有毒有害和环境污染等应用范围小。
    其中稀土长余辉夜光粉的主要特点是可在日光或灯光照射下吸光5~20分钟后，将吸收的光能转化后储存在晶格中，在暗处又可将储存的能量转化为光能而发光，可持续发光（发光亮度大于10mcd/m2）达到8-10小时，发光亮度衰减到人的肉眼观察下限（0。32mcd/m2）的时间更可达70小时以上。