生物發光是指生物體產生和發射光。 它是一種化學發光形式。 生物發光廣泛存在于海洋脊椎動物和無脊椎動物，以及一些真菌、微生物（包括一些生物發光細菌）和陸生節肢動物（如螢火蟲）中。 在某些動物中，光是致病菌，由弧菌屬等共生細菌產生； 在其他情況下，它是自生的，由動物自己產生。

一般而言，生物發光中的主要化學反應涉及發光分子和酶，通常分別稱為熒光素和熒光素酶。 因為這些是通用名稱，熒光素和熒光素酶通常通過物種或組來區分，例如 螢火蟲熒光素。 在所有表征的情況下，該酶催化熒光素的氧化。

在某些物種中，熒光素酶需要其他輔助因子，例如鈣離子或鎂離子，有時還需要攜帶能量的分子三磷酸腺苷 (ATP)。 在進化過程中，熒光素幾乎沒有什么變化：特別是腔腸素，它存在于 11 種不同的動物門中，盡管在其中一些動物門中，動物通過飲食獲得它。 相反，不同物種之間的熒光素酶差異很大，這證明生物發光在進化史上出現了 40 多次。

亞里士多德和老普林尼都提到，潮濕的木頭有時會發光。 許多世紀后，羅伯特·博伊爾表明氧氣參與了這個過程，在木材和螢火蟲中都是如此。 直到十九世紀后期，生物發光才得到適當的研究。 這種現象廣泛分布于動物群體中，尤其是在海洋環境中。 在陸地上，它存在于真菌、細菌和一些無脊椎動物群中，包括昆蟲。

動物對生物發光的使用包括反光照偽裝、模仿其他動物，例如引誘獵物，以及向同一物種的其他個體發出信號，例如吸引配偶。 在實驗室中，基于熒光素酶的系統用于基因工程和生物醫學研究。 研究人員還在研究將生物發光系統用于街道和裝飾照明的可能性，并且已經創建了一種生物發光植物。

在開發出用于煤礦的安全燈之前，英國和歐洲使用干魚皮作為微弱光源。 這種實驗性的照明形式避免了使用蠟燭的必要性，因為蠟燭有可能引發甲烷爆炸。 礦井中的另一個安全照明源是裝有螢火蟲的瓶子。 1920 年，美國動物學家 E. Newton Harvey 出版了專著《動物光的本質》，總結了生物發光的早期工作。 哈維注意到亞里士多德提到死魚和死肉產生的光，亞里士多德和老普林尼（在他的自然歷史中）都提到潮濕木頭發出的光。 他還記錄了羅伯特博伊爾對這些光源進行的實驗，并表明它們和螢火蟲都需要空氣才能產生光。 Harvey 指出，1753 年，J. Baker 將有鞭毛的夜光藻鑒定為肉眼可見的發光動物，1854 年，Johann Florian Heller（1813-1871 年）將真菌鏈（菌絲）鑒定為枯木中的光源 .

Tuckey 在其死后的 1818 年扎伊爾遠征記述中描述了捕捉負責發光的動物。 他提到了透明動物、甲殼類動物（他將水的乳白色歸因于它們）和癌癥（蝦和蟹）。 在顯微鏡下，他描述了大腦中的發光特性，類似于大針頭大小的最明亮的紫水晶。

查爾斯達爾文注意到海洋中的生物發光，在他的日記中描述了它：

在一個非常漆黑的夜晚，在這些緯度地區航行時，大海呈現出一幅奇妙而美麗的景象。 一陣清新的微風吹過，白天看起來像泡沫的地表的每一部分，現在都閃耀著淡淡的光芒。

這艘船在她的船頭前掀起兩道液態磷的巨浪，在她身后跟著一列乳白色的火車。 就眼睛所及之處，每一波浪潮的波峰都是明亮的，地平線上方的天空，從這些青灰色火焰的反射眩光中，并不像天空其他地方那樣完全模糊。

達爾文還觀察到了一種會發光的 Dianaea 水母，他指出： 當波浪閃爍著明亮的綠色火花時，我相信這通常是由于微小的甲殼類動物造成的。 但毫無疑問，許多其他遠洋動物在活著時會發出磷光。 他猜想可能是大氣中電氣條件紊亂造成的。 Daniel Pauly 評論說，達爾文的大部分猜測都是幸運的，但在這里卻不是這樣，他指出生物化學知之甚少，而且生物化學的復雜進化。