Bioluminescência (do grego bios, “vida”, e do latim lumen, “luz”), “luz biológica” é a produção e emissão de luz por um organismo vivo. Trata-se de uma forma de ocorrência natural de quimioluminescência, em que a energia resultante de uma reação química é lançada sob a forma de emissão de luz. A bioluminescência ocorre em diversos grupos de organismos, desde vertebrados a invertebrados marinhos, assim como em microorganismos e animais terrestres.

Os diferentes organismos bioluminescentes possuem diferentes tipos de luciferinas, proteínas, que usam em diferentes vias metabólicas para liberar luz. A bioluminescência marinha é produzida por componentes do fitoplâncton, principalmente dinoflagelados como a Noctiluca. Esta alga é a responsável pelos pontos de luz azul-esverdeada produzidos na areia das praias e na água, visíveis durante a noite. Apesar de grande parte da bioluminescência marinha apresentar uma cor entre o verde e o azul, algumas espécies de peixes da família Stomiidae produzem um brilho vermelho. Esta adaptação permite a estes peixes verem presas de cor vermelha, normalmente invisíveis em ambientes de oceano profundo, onde a luz vermelha é filtrada pelas colunas de água.