Az élő sejtek vagy az élő sejtekből izolált enzimrendszerek fénykibocsátását biolumineszcenciának nevezzük.
Ez az egyedülálló jelenség bizonyos baktériumfajoknál, gombáknál, protozoáknál, rákféléknél, puhatestűeknél, halakban és más tengeri élőlényeknél figyelhető meg. Ez annak köszönhető, hogy sejtjeikben speciális enzimek vannak - luciferázok és luciferinek, amelyek oxidációs reakcióba lépnek, és fénykvantumokat szabadítanak fel.
A biolumineszcencia fontos szerepet játszik a világító szervezetek életében. Így egyes baktériumok zsákmány vagy partnerek vonzására használják. A tengeri lények a fényt álcázásra, kommunikációra, vadászatra vagy védelemre használják. A tudósok aktívan tanulmányozzák ezt a jelenséget, hogy megértsék a lumineszcencia szabályozásának mechanizmusait és felhasználják azokat a biotechnológiában.