1926年Perrin首先描述了荧光偏振理论。当荧光分子受平面偏振光激发时，如果分子在受激发时期，分子旋转或翻转偏离这一平面，发射光将位于与激发光不同的偏振面。如果用垂直的偏振光激发荧光素，可以在垂直的和水平的偏振平面检测发射光光强(发射光从垂直平面偏向水平平面的程度与荧光素标记的分子的迁移率有关)。如果分子很大，激发时发生的运动极小，发射光偏振程度较高。如果分子小，分子旋转或翻转速度快，发射光相对于激发光平面将去偏振化。
之后，Weber将偏振理论拓展，发明了第一台荧光偏振仪器。Dandliker及其同事将荧光偏振技术应用到生物系统中，如抗体-抗原反应、激素-受体反应。Jolley等人将荧光方法商品化，应用于治疗药物的监测以及人体液中滥用药物的检测。
到目前为止，荧光偏振技术广泛应用于荧光免疫分析、食品安全与环境监测、高通量药物筛选等。
