Am häufigsten werden heute photolumineszente Pigmente verwendet, die nicht radioaktiv sind. Fast alle modernen Uhren haben photolumineszierende Pigmente auf ihren Zeigern, Ziffern oder Zifferblättern. Sie absorbieren Licht oder UV-Strahlung, und die gespeicherte Energie setzt sichtbares Licht frei, das die Uhr im Dunkeln leuchten lässt. Es lässt sich leicht aufladen, indem man es dem Sonnenlicht oder künstlichem Licht aussetzt. Die Leuchtdauer im Dunkeln beträgt etwa sieben Stunden, je nach Qualität und Güteklasse. Die Schweizer Marke Super-LumiNova hat diese Methode in den Mainstream gebracht und ist heute einer der besten und größten Anbieter.

Ein mit Phosphor beschichtetes Borsilikatglas kapselt Tritium in Gasform ein. Das Tritiumgas unterliegt einem Betazerfall, bei dem Elektronen freigesetzt werden, die den Leuchtstoff zum Glühen bringen. Das ist die grundsätzliche Beschreibung der Funktionsweise. Die Lumineszenz lässt nicht nach wenigen Stunden nach und hat eine Halbwertszeit von 12 Jahren. Nach etwa 24 Jahren ist nur noch ein Viertel des radioaktiven Materials vorhanden, und die Tritiumgasröhren leuchten nicht mehr und müssen ausgetauscht werden.

Wenn ein Strom durch einen Leuchtstoff fließt, kommt es zur Elektrolumineszenz und damit zur Erzeugung von Licht. In einer Uhr wird eine Glas- oder Kunststoffplatte mit einem elektrischen Leiter und einem Leuchtstoff beschichtet und dann hinter dem Zifferblatt angebracht. Der Leuchtstoff reagiert auf einen elektrischen Strom, der bei Bedarf zugeführt wird, und dient bei Aktivierung als Hintergrundbeleuchtung. Die häufigste Anwendung ist die Digitaluhr.