曝曬著色一般認為是玻璃在太陽光中的紫外線照射下,從玻璃結構中或變價離子中激發電子所引起的。這些電子直到在結構中某處被捕獲,負離子空穴、缺位空穴、結構缺陷或變價離子等都能捕獲電子,由此而形成的新的電子結構,通常稱之為色心,它將在可見光區域產生特定波長的光吸收。另外在紫外線照射下產生的正電荷空穴,被結構缺陷或變價離子所捕獲,也可能產生色心。
含有錳和鐵的玻璃在太陽光照射下,從二價錳離子激發出一個電子,為三價鐵離子所捕獲,產生下列光化學反應式:
Fe3++Mn2+→Fe2++Mn3+
反應結果使玻璃從原來的淡黃色轉變為淺紫紅色,玻璃退火后,這種變身又會復原。由于普通玻璃都含有鐵等有害雜質,因此曝曬著色是一種普遍現象。
白砒(As2O3)有加速曝曬著色的作用,因此有些玻璃(如眼鏡玻璃)為了提高抗曝曬變身能力,一般不用白砒而用氧化銻作澄清劑。
一些透紫外線玻璃,經紫外線長期照射后,將發生紫外透過率下降的現象。主要是在紫外線激發下,部分二價鐵離子被激發出一個電子轉變為三價鐵離子引起的,因Fe3+的吸收紫外線的能力遠大于Fe2+。但玻璃經適當熱處理后,能使紫外穿過濾重新回升,但這種“熱回升”不能使紫外透過率恢復到原有水平。