La detección con fluorómetros se basa en los principios universales fundamentales de la fluorescencia, y existen muchas aplicaciones y adaptaciones únicas para estos dispositivos. Uno de los principales usos de los fluorómetros es medir la fluorescencia de la clorofila y estudiar así la fisiología de las plantas, aunque actualmente tienen muchas aplicaciones.
También se utilizan en análisis bioquímicos, médicos y químicos, así como en la búsqueda de compuestos orgánicos. En la actualidad, una de las aplicaciones más recientes de la fluorometría es la cuantificación de ácidos nucleicos, mediante fluorómetros que miden las concentraciones de ADN, ARN y proteínas con gran precisión y sensibilidad.