El fluoreno (FLU) es un contaminante orgánico persistente ampliamente presente en el medio ambiente. Este estudio propone una estrategia basada en la calibración multidimensional usando la descomposición multilineal alternada combinada con la fluorometría tridimensional para investigar las características espectrales de fluorescencia del FLU en diferentes muestras ambientales y su cuantificación rápida. Primero, se usaron descomposición trilínea alternada (ATLD), ATLD ampliada (AATLD) y descomposición cuadrilínea alternada (AQLD) para analizar matrices de datos fluorescentes de FLU en agua sintética bajo diferentes condiciones de pH. Se encontró que al variar el pH de 3.0 a 9.0, el espectro de excitación de FLU sufría una deformación, con un desplazamiento hacia el azul de la longitud de onda máxima de excitación, mientras que el espectro de emisión no cambiaba. Los rendimientos promedio de recuperación (AR) de FLU obtenidos con AATLD y AQLD fueron (99.8±6.6)% y (100±7.2)%, respectivamente, mejores que los resultados de ATLD ((103±7.7)%). Luego, se utilizó ATLD para explorar las características espectrales de fluorescencia y una cuantificación rápida de FLU en diferentes matrices (agua de grifo, agua de lago, agua de río y suelo). Los resultados mostraron que el efecto matriz no alteraba la forma del espectro resuelto por ATLD, pero sí afectaba la capacidad cuantitativa. Finalmente, se emplearon AQLD y AATLD para explorar matrices multidimensionales que incluyen diferentes valores de pH e interferencias de matriz, obteniendo AR de (107±12.4)% y (99.7±9.5)%, respectivamente, superando eficazmente el efecto matriz y obteniendo resultados satisfactorios. Además, se evaluó el método desarrollado con dos herramientas de evaluación de sostenibilidad (AGREE y MA), con puntajes superiores al 80.0%, demostrando un excelente rendimiento analítico. Este estudio demuestra exhaustivamente que los métodos de calibración multidimensional poseen una "ventaja de orden superior" que permite superar el efecto matriz, mejorar la capacidad cuantitativa y detectar FLU con precisión a través de múltiples matrices, proporcionando una base teórica para la rápida detección de contaminantes orgánicos policíclicos aromáticos en matrices ambientales múltiples.