Elävien solujen tai elävistä soluista eristettyjen entsyymijärjestelmien valon säteilyä kutsutaan bioluminesenssiksi.
Tämä ainutlaatuinen ilmiö havaitaan joissakin bakteerilajeissa, sienissä, alkueläimissä, äyriäisissä, nilviäisissä, kaloissa ja muissa meren eliöissä. Se johtuu siitä, että niiden soluissa on erityisiä entsyymejä - lusiferaaseja ja lusiferiinejä, jotka osallistuvat hapetusreaktioon vapauttaen valon kvantteja.
Bioluminesenssilla on tärkeä rooli valoisten organismien elämässä. Siksi jotkut bakteerit käyttävät sitä houkutellakseen saalista tai kumppaneita. Merieläimet käyttävät hehkua naamiointiin, viestintään, metsästykseen tai suojaamiseen. Tiedemiehet tutkivat aktiivisesti tätä ilmiötä ymmärtääkseen luminesenssin säätelyn mekanismeja ja käyttääkseen niitä biotekniikassa.