荧光物质是具有共轭双键体系化学结构的化合物，受到紫外光或蓝紫光照射时，可激发成为激发态，当从激发态恢复至基态时，发出荧光。由于荧光标记较放射标记具有无放射物污染等优点，已经让荧光标记成为研究中的热点。
分子成像技术因其较高的专一性在当代医学诊断学上具有重要作用。它们能够在分子水平上研究活体对象，将一些疾病发展和治疗康复过程中的重要分子信息可视化。荧光标记是一类重要的分子成像技术，它具有自身独特的优点：高灵敏性、使用材料的非放射性、检测过程的安全性，而且成本不高。
活性多肽分子可以被荧光基团标记，应用于荧光成像领域。荧光基团分子具有以下功能：其吸收特定波长能量的光子后，立即在另一较长波长区域释放出具有一定能量的光子。对于荧光基团染色能力和效率，有一系列参考准则(主要考察其吸收光子和释放光子，以及重复上述过程)。在这些标准中，摩尔消光系数ε和量子效率QY是最重要的两个衡量荧光强度的参数，它们与光子吸收和荧光发射密切相关。通常来说，摩尔消光系数ε在5000~250000 cm-1 M-1范围之间，量子效率QY在0.05-1.0之间的荧光素将满足分子作为荧光基团的基本要求。
如何选择合适的荧光标记基团取决于您的实验需求。药理学实验研究基本分为体内研究和体外研究两大类。对于体内研究，一般选择发射波长在650-900nm的荧光基团，例如：ICG、Cy5.5和Nile Blue。这是因为这类基团所发出的荧光具有较好的组织穿透能力，受背景干扰较小(水、血红蛋白和脱氧血红蛋白一般都会产生背景干扰吸收，其区域在560nm左右)。对于体外研究，发射波长在400到600nm的荧光基团最为常用，例如：AMC、FITC和TAMRA。
荧光标记的多肽在现代医学中的应用是很广泛的。例如：用Cy5.5标记的目标多肽研究对c-Met受体的绑定作用。有人设计含有KSLSRHDHIHHH序列的cMBP，其C端 为GGGSC， C端Cys用Cy5.5-Maleimide标记其巯基侧链。研究结果表明：上述Cy5.5-cMBP多肽与U87MG肿瘤细胞共孵24小时后，具有较高的癌细胞摄取值，其响应浓度在纳摩尔级别。