Theo Mental Floss, sự phát quang bên trong que phát sáng xuất phát từ phản ứng hóa học giữa hai chất giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng. Thành phần hóa học chính xác của que phát sáng có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, nhưng hầu hết sử dụng hydrogen peroxide và một hóa chất gọi là este diphenyl oxalat. Khi hai chất lỏng trộn lẫn bên trong que phát sáng, chúng tạo ra ánh sáng có màu do thuốc nhuộm phát quang.
Một que phát sáng điển hình bao gồm một ống nhựa dẻo, dày chứa đầy dung dịch thuốc nhuộm và este oxalat. Ở giữa ống là một viên nang mỏng manh chứa hydrogen peroxide. Khi ống bị uốn cong, viên nang này vỡ ra và hai chất lỏng kết hợp với nhau và bắt đầu phản ứng.
Một trong những hóa chất được hình thành bởi phản ứng này là este peroxyacid, một hợp chất đặc biệt không bền. Hợp chất này bị phân hủy, chuyển qua nhiều giai đoạn và giải phóng năng lượng vào các phân tử xung quanh. Khi năng lượng này chạm vào các phân tử thuốc nhuộm, các electron trong các phân tử đó sẽ nhanh chóng nhảy lên mức năng lượng cao hơn. Khi chúng trở lại bình thường, các nguyên tử trong phân tử thuốc nhuộm sẽ phát ra các photon, tạo ra ánh sáng huỳnh quang của que phát sáng.
Vì có thể mất một khoảng thời gian để quá trình phân rã và quá trình phát thải năng lượng xảy ra, một thanh phát sáng có khả năng cung cấp ánh sáng trong một thời gian trước khi tất cả năng lượng cạn kiệt.