夜光粉大多是用硫酸鐳和硫化鋅以及一些受激發后能發光的物質組成。鐳是放射性元素，所以硫酸鐳無時無刻不在衰變之中，衰變時放出一些射線，如阿爾法射線，貝塔射線，咖瑪射線，硫化鋅等物質吸收這些射線的能量后再將能量以可見光的形式釋放出來，就成了夜光。在白天日光太亮，所以看不見這些光。    通常分為光致儲能夜光粉和帶有放射性的夜光粉兩類。
    光致儲能夜光粉是熒光粉在受到自然光、日光燈光、紫外光等照射后，把光能儲存起來，在停止光照射后，在緩慢地以熒光的方式釋放出來，所以在夜間或者黑暗處，仍能看到發光，持續時間長達幾小時至十幾小時。
    帶有放射性的夜光粉，是在熒光粉中摻入放射性物質，利用放射性物質不斷發出的射線激發熒光粉發光，這類夜光粉發光時間很長，但有毒有害和環境污染等應用范圍小。
    其中稀土長余輝夜光粉的主要特點是可在日光或燈光照射下吸光5~20分鐘后，將吸收的光能轉化后儲存在晶格中，在暗處又可將儲存的能量轉化為光能而發光，可持續發光（發光亮度大于10mcd/m2）達到8-10小時，發光亮度衰減到人的肉眼觀察下限（0。32mcd/m2）的時間更可達70小時以上。