可能是如下两种原理的物质一种是吸收自然光能发光．一旦在光线较暗处夜光表就会发光．受吸收光线的时间和强度的限制，一般并不是很持久，在黑暗中时间一长就会自己熄灭。
另一种是后来科学家们在荧光粉上涂了一层人工放射性物质，使得荧光粉一直受到射线照射，这样荧光表就可以一直放光，而不在会出现不持久的问题了．尽管这层放射性物质涂的非常薄，长时间佩戴仍旧会给人体造成伤害，后来科学家们又寻找新的发光涂层来代替放射性镭质盐。
新一代的发光原料，涂抹在指针和表盘上，白天受到日光的照耀，电子跃迁到高能级，吸收能量；夜晚电子由高能级跃迁到低能级，放出光，无辐射。如此一来，即可在缺乏光线的地方区别指针而阅读时间。
早期使用镭质盐制造发光涂层，但由于镭盐的放射属性所造成的危险，目前以氚元素取代。近来，更以不会氧化且无放射性危险的超级夜光涂层取代。
