Stosowany jako krystaliczny scyntylator (szczególnie w pomiarach koincydencyjnych), o wydajności ok. 60% antracenu i krótkim czasie zaniku scyntylacji (7×10−9 s; przy wzbudzeniu cząstką alfa lub kwantem gamma). Wpływ energii i typu cząstek na wydajność jest podobny jak w antracenie. Maksimum widma emisyjnego przypada na 410 nm.
Podczas naświetlania stilben ulega fotoizomeryzacji. W zależności od długości fali wzbudzającej, produktem reakcji jest izomer trans (E) lub cis (Z).