化學發光試劑是痕量分析的重要手段之一，廣泛應用於環境監測、臨床分析、生物化學等領域，如汙染物測定、酶分析、免疫分析和痕量金屬分析等。比如致癌物亞硝胺熱解產生亞硝酰自由基NO，亞硝酰自由基NO與臭氧反應產生受激二氧化氮NO，zui變成二氧化氮並發光。可用於亞硝胺的檢測，靈敏度達到亞ppb級。魯米諾在某些氧化劑存在下的發光反應，可以用來測定這些氧化劑；苯巴比妥與過氧化氫的反應被一些過渡金屬和其他物質催化，可以用來測定這些催化物質。
化學發光試劑洛芬酯鈉和洛芬酯鈉是文獻中記載較早的化學發光試劑，但應用時間不長。直到1979年Marino等人將其應用於Co的測定，才受到重視。這種試劑已被用於許多元素的分析和測定。過氧過氧酸鹽和草酸鹽化學發光反應大多產生過氧草酸鹽中間體，所以這類反應也稱為過氧草酸鹽化學發光反應。過氧草酸鹽化學發光分析應用的推廣也有賴於新的熒光衍生試劑的開發。
化學發光試劑分析由於不使用光源，可以避免雜散光的影響，但操作要嚴格控製，才能得到準確、可重現的結果。近年來，由於發光檢測技術的提高和計算機技術的飛速發展，化學發光分析儀的出現，使注射和試劑混合全部由微處理器控製，反應係統全部自動化，大大提高了分析速度、靈敏度和準確度。新的化學發光試劑的開發以及化學發光分析與色譜分離技術的結合(見色譜)，進一步擴大了該方法的應用範圍。
