光の照射により、分子は通常、ある瞬間に１個の光子を吸収（一光子吸収）するが、照射光の強度が増加すると２個の光子を同時に吸収する「二光子吸収」が起こりうる。二光子吸収では、基底状態の分子（対称性ｇ）が直接吸収する光（振動数ν）よりも長い波長のレーザーを照射されると、二光子最低励起状態の分子（基底状態と同じ対称性ｇ）が生成し、無放射失活により最低励起一重項状態を生成し、発光する。