CF染料的化学结构现在还是机密，但是等到专利申请下来就会完全公开。一般来说，CF染料的结构可被分成2个部分：a）芳环骨架决定了染料的颜色或者吸收/发射波长；b）核心结构修饰元素。目前，CF染料拥有香豆素、芘、罗丹明或花青素染料的核心结构。蓝色荧光染料是基于香豆素或芘染料的核心结构，而绿色到近红外CF染料是基于青色素或者罗丹明核心结构。核心结构修饰元素涉及到核心结构上各种各样的化学附件，是CF染料发明的关键方面，使得VF染料优越于其他商业染料。