Certains organismes peuvent, grâce à une simple réaction chimique, émettre de la lumière dont la couleur varie selon l’espèce. Cette bioluminescence peut avoir différentes fonctions. Dans le cas des plages, ce sont des bactéries océaniques ou du phytoplancton qui produisent de la lumière quand ils se sentent menacés. On pense qu’ils utilisent leur éclat lumineux pour signaler leur présence. Ainsi, ils attirent des animaux pouvant les aider à éloigner la menace. Cette menace peut donc provenir de prédateurs ou … du mouvement des vagues! On a déjà observé d’immenses colonies de bactéries bioluminescentes marines de l’espace. Malheureusement, ces manifestations fluorescentes ne sont pas prévisibles. Enfin, si vous assiter à une semblable démonstration, soyez conscient que certaines espèces de bactéries bioluminescentes peuvent libérer des toxines très irritantes pour la peau. 
À part les bactéries et le phytoplancton, de nombreuses créatures des profondeurs océaniques utilisent la bioluminescence pour trouver des partenaires ou pour attirer d’éventuelles proies. Un autre exemple plus connu, et plus facilement observable, est la luciole (mouche à feu). Dans tous les exemples de bioluminescence mentionnés ci-dessus, la lumière est produite à partir de différentes formes de luciférine, une classe de produits chimiques qui réagissent avec l’oxygène pour libérer de la lumière.