D-荧光素也常用于体外研究，包括荧光素酶和ATP水平分析；报告基因分析；高通量测序和各种污染检测。D虫荧光素钾盐目前有三种产品形式：D-荧光素（游离酸），D-荧光素盐（钠盐和钾盐）。主要差别在于溶解特性：前者的水溶性以及缓冲体系的溶解性都较弱，除非溶于弱碱如低浓度NaOH和KOH溶液。可溶于甲醇和DMSO；后者能够易溶于水或缓冲液中，使用方便，溶剂无毒性，特别适合体内实验。配成溶液后的这三种产品，在绝大多数的应用上都没有实质性的差别。
D-Luciferin作为荧光素酶的底物，存在于多种发光生物体中。在ATP和荧光素酶的催化作用下，荧光素被氧化，产生蓝绿色的光(560nm)，当底物过量时，产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关。编码荧光素酶的Luc基因是植物、**、哺乳动物细胞的常见报告基因。由于没有背景干扰，因此可以很容易检测出低至0.02 pg水平的荧光素酶。广泛应用与活体成像报告基因检测等领域。