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螢火蟲的光芒點綴著夏日的天空；殺手魚用誘人的光線引誘獵物；藻類以明顯的 glow 出賣它們的攻擊者。這些不祥的生物可能看起來像是來自外星世界的生物，但由於一些聰明的化學，實際上地球上存在著大量的這類生物。能夠產生自身光芒的生物（一種稱為生物發光的能力）的例子在海洋中尤其常見，據說電影製作人詹姆斯·卡梅隆從海洋中汲取了靈感，創作了他新的科幻電影《阿凡達》中閃閃發光的外星生命。
佛羅里達州的Edie Widder是海洋研究與保護協會 (ORCA) 的聯合創始人、總裁兼高階科學家，他表示，雖然生物發光在自然界中呈現出多種形式，但它的三個基本用途是“尋找食物、尋找配偶和防禦捕食者”。即使在陽光無法穿透的昏暗或黑暗環境中，例如洞穴或大部分海洋中，許多動物仍然有眼睛——通常是非常大的眼睛——以便從為數不多的可用 stray 光子中收集資訊。大約 80% 到 90% 的深海海洋生物已經進化出產生光的能力，利用了它們所居住的透明但主要是黑暗的介質。
雖然生物發光在陸地上很少見，沒有已知的植物或脊椎動物物種產生這種光，但從昆蟲幼蟲到蘑菇再到分泌粘液的蚯蚓等各種生物都表明它們可以發光。總的來說，科學家們認為生物發光在動物、真菌和細菌界中獨立進化了至少 40 次，“這清楚地表明瞭該性狀的生存價值，”Widder 說。
在大多數情況下，生物發光是在發光分子（通常稱為熒光素）與氧氣在酶（稱為熒光素酶或光蛋白）存在下發生化學反應時產生的。經過數百萬年的進化，已經出現了一系列化學物質來產生這種高效的自然照明，這種照明被稱為“冷光”，因為它產生的廢熱非常少。這種現象與熒光不同，熒光發生在外部光源激發分子，然後分子重新發射一些吸收的能量時。許多生物發光動物也表現出熒光，包括水母（其綠色熒光蛋白幫助三位科學家獲得了去年的諾貝爾化學獎）。甚至無機材料（包括恰如其分地命名為螢石的礦物）在置於特定波長的光下時也會發出 glow。
隨著我們對深海多樣化居民的有限知識透過諸如海洋生物普查等專案不斷擴充套件，並且實地考察揭示了更多自然界尚未記錄的生物，其他生物發光的例子肯定會浮出水面。Karen Osborn是加州大學聖地亞哥分校斯克裡普斯海洋研究所的博士後研究員，他說：“我確實相信我們只是觸及了冰山一角。” 鑑於生物發光在地球生命中出現的頻率如此之高，因此假設像《阿凡達》中想象的那樣，外星生命也可能發光，似乎就沒那麼牽強了。
幻燈片：生物發光生物