angl. bioluminiscence, emise světla některými organismy (světlušky, medúzy, mnohé hlubokomořské ryby). Světlo je emitováno jako výsledek oxidace druhově specifických látek (alkoholů, aldehydů apod.) molekulovým kyslíkem; tyto látky se nazývají
luciferiny a enzymy, které jejich oxidaci katalyzují, jsou luciferasy. Produkt reakce je v elektronově excitovaném stavu a samovolně přechází do základního stavu zářivým přechodem (emise záření). Během tohoto procesu se velká část reakční energie (až 95 %) uvolní jako viditelné záření (světlo). Pro svou citlivost se bioluminiscence využívá k laboratornímu stanovením některých substrátů, velmi často ATP.