Udsendelsen af lys fra levende celler eller enzymsystemer isoleret fra levende celler kaldes bioluminescens.
Dette unikke fænomen observeres i nogle arter af bakterier, svampe, protozoer, krebsdyr, bløddyr, fisk og andre marine organismer. Det skyldes tilstedeværelsen i deres celler af specielle enzymer - luciferaser og luciferiner, som indgår i en oxidationsreaktion, der frigiver mængder af lys.
Bioluminescens spiller en vigtig rolle i lysende organismers liv. Således bruger nogle bakterier det til at tiltrække bytte eller partnere. Havdyr bruger glød til camouflage, kommunikation, jagt eller beskyttelse. Forskere studerer aktivt dette fænomen for at forstå mekanismerne for luminescensregulering og bruge dem i bioteknologi.