Laut Mental Floss entsteht die Lumineszenz im Inneren von Leuchtstäben durch eine chemische Reaktion zwischen zwei Substanzen, die Energie als Licht freisetzt. Die genaue chemische Zusammensetzung eines Leuchtstabs kann von Hersteller zu Hersteller variieren, aber die meisten verwenden Wasserstoffperoxid und eine Chemikalie namens Diphenyloxalatester. Wenn sich die beiden Flüssigkeiten im Leuchtstab vermischen, erzeugen sie ein durch einen phosphoreszierenden Farbstoff gefärbtes Licht.
Ein typischer Leuchtstab besteht aus einem dicken, flexiblen Plastikschlauch, der mit der Oxalatester- und Farbstofflösung gefüllt ist. In der Mitte des Röhrchens befindet sich eine zerbrechliche Kapsel, die das Wasserstoffperoxid enthält. Wenn das Rohr gebogen wird, bricht diese Kapsel und die beiden Flüssigkeiten verbinden sich und beginnen zu reagieren.
Eine der Chemikalien, die bei dieser Reaktion gebildet werden, ist ein Peroxysäureester, eine besonders instabile Verbindung. Diese Verbindung zersetzt sich, durchläuft mehrere Phasen und gibt Energie an die umgebenden Moleküle ab. Trifft diese Energie auf die Farbstoffmoleküle, springen die Elektronen in diesen Molekülen kurzzeitig auf ein höheres Energieniveau. Wenn sie zur Normalität zurückkehren, emittieren die Atome in den Farbstoffmolekülen Photonen, die das fluoreszierende Leuchten des Leuchtstabs erzeugen.
Da es einige Zeit dauern kann, bis der Zerfallsprozess und die Energieemission erfolgen, kann ein Leuchtstab einige Zeit lang Licht spenden, bevor die gesamte Energie erschöpft ist.