Ein Leuchtstab besteht aus zwei Röhrchen: einem äußeren, flexiblen Kunststoffröhrchen und einem inneren, kleineren Röhrchen aus sprödem Glas. Beide Röhrchen enthalten flüssige Verbindungen, die beim Mischen den Leuchteffekt erzeugen .
Das äußere Kunststoffröhrchen enthält Phenyloxalatester und eine Fluoreszenzfarbstofflösung, während das innere Glasröhrchen Wasserstoffperoxidlösung enthält. Um den Glüheffekt zu aktivieren, wird das innere Glasrohr durch Biegen gebrochen. Wenn der Leuchtstab kräftig geschüttelt wird, oxidiert das Wasserstoffperoxid den Phenyloxalatester in einer Reaktion namens Chemilumineszenz, die Energie in Form von Licht freisetzt.
Die Dauer und Intensität des vom Leuchtstab emittierten Lichts kann durch die Konzentrationen der in den beiden Röhrchen enthaltenen Verbindungen bestimmt werden. Das Erhitzen eines bereits aktivierten Leuchtstabs verstärkt die Helligkeit des Lichts, verkürzt jedoch seine Dauer, während es beim Abkühlen das Licht dimmt, aber seine Dauer verlängert.
