1、靈敏度高
靈敏度高是化學發光免疫分析關鍵的優越性，其靈敏度可達 10-22 mol/L （ RIA 為10 -12 mol/L ）。化學發光免疫分析能夠檢出放射免疫分析和酶聯免疫分析等方法無法檢出的物質，對疾病的早期診斷具有十分重要的意義。
2、寬的線性動力學范圍
發光強度在 4 ～ 6 個量級之間與測定物質濃度間呈線性關系。這與顯色的酶免疫分析吸光度（ OD 值）為 2.0 的范圍相比，優勢明顯。雖然RIA 也有較寬的線性動力學范圍，但放射性限制了其應用。
3、光信號持續時間長
輝光型的CLIA 產生的光信號持續時間可達數小時甚至一天。簡化了實驗操作及測量。
4、分析方法簡便快速
絕大多數分析測定均為僅需加入一種試劑（或復合試劑）的一步模式。
5、結果穩定、誤差小
樣品系直接自己發光，不需要任何光源照射，免除了各種可能因素（光源穩定性、光散射、光波選擇器等）給分析帶來的影響，使分析結果靈敏穩定可靠。
6、安全性好及使用期長
免除了使用放射性物質。到目前為止，還未發現其危害性；試劑穩定，保存期可達六個月至一年以上。