电化学发光过程包含发光体、共反应剂及电化学作用三大要素。

• 发光体是电化学发光反应中负责产生光子的核心发光分子，决定着电化学发光系统的灵敏度、特异性与检测效率，其选型对拓展技术新应用至关重要。
• 共反应剂在诱导发光体形成激发态的过程中起到关键作用，核心功能是在电极表面参与电化学反应，生成可与发光体发生作用的活性中间体。
• 电化学作用可促使发光体与共反应剂在电极表面发生氧化还原反应，这些反应是生成电化学发光所需活性物质的必要前提。

电化学发光的运作通常遵循以下步骤：

1. 向工作电极施加电势 / 电流，启动电化学过程。
2. 发光体或共反应剂经氧化还原反应，生成活性中间体。
3. 中间体相互作用，在电极表面附近形成激发态。
4. 激发态回归基态时，释放出光子（产生发光现象）。

电化学发光技术具备如下优势：

• 高灵敏度：可实现对极低浓度分析物的检测，是医疗诊断、环境监测等应用场景的理想技术方案。
• 高特异性：与特异性识别元件（如抗体或 DNA 探针）联用后，能够对目标分子实现高选择性检测。
• 宽动态范围：可对跨越数个数量级的分析物浓度进行精准测定，兼顾极低与极高浓度的检测需求。
• 低背景噪音：由于发光信号通过电化学方式产生，相较于其他发光检测方法，该技术的背景干扰更低。
• 高通用性：适用于多种分子与分析物的检测，覆盖小分子化合物及蛋白质、核酸等生物大分子。
• 快速且重现性好：检测耗时短、结果重现性高，可满足高通量检测的应用要求。
• 高稳定性：相关试剂与检测装置稳定性优异，保障长期检测性能的可靠性。

凭借其独特性能，电化学发光技术具备极强的通用性，主要应用如下：

• 生物传感与医疗诊断：电化学发光技术凭借高灵敏度与高特异性，被广泛应用于临床及生物医学研究中的生物分子检测。
• 制药与药物研发：在药物研发及质量控制环节，电化学发光技术是制药领域的重要研究手段。
• 食品安全与环境监测：该技术在污染物检测与环境安全性监测方面发挥着关键作用。
• 材料科学与纳米技术：可用于新型材料的表征分析，以及高端传感器的设计开发。
• 临床研究：电化学发光检测平台为个体化治疗方案的研发提供技术支撑。
• 分析化学：作为核心检测技术，实现对痕量分析物的定性检测与定量分析。
• 法医学：可检测毒品残留、爆炸物等痕量物质。

以下为非常常用的几类发光体：

• 钌配合物（如三联吡啶钌离子 Ru(bpy)₃^2+​）具有高稳定性与强发光性能，被广泛应用于生物传感领域。
• 鲁米诺常用于法医学检测及环境监测场景。
• 量子点与纳米材料具备可调控的发光特性，能显著提升高端电化学发光应用的检测性能。