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萤火虫的光芒点缀着夏日的天空；杀手鱼用诱人的光线引诱猎物；藻类以明显的 glow 出卖它们的攻击者。这些不祥的生物可能看起来像是来自外星世界的生物，但由于一些聪明的化学，实际上地球上存在着大量的这类生物。能够产生自身光芒的生物（一种称为生物发光的能力）的例子在海洋中尤其常见，据说电影制作人詹姆斯·卡梅隆从海洋中汲取了灵感，创作了他新的科幻电影《阿凡达》中闪闪发光的外星生命。
佛罗里达州的Edie Widder是海洋研究与保护协会 (ORCA) 的联合创始人、总裁兼高级科学家，他表示，虽然生物发光在自然界中呈现出多种形式，但它的三个基本用途是“寻找食物、寻找配偶和防御捕食者”。即使在阳光无法穿透的昏暗或黑暗环境中，例如洞穴或大部分海洋中，许多动物仍然有眼睛——通常是非常大的眼睛——以便从为数不多的可用 stray 光子中收集信息。大约 80% 到 90% 的深海海洋生物已经进化出产生光的能力，利用了它们所居住的透明但主要是黑暗的介质。
虽然生物发光在陆地上很少见，没有已知的植物或脊椎动物物种产生这种光，但从昆虫幼虫到蘑菇再到分泌粘液的蚯蚓等各种生物都表明它们可以发光。总的来说，科学家们认为生物发光在动物、真菌和细菌界中独立进化了至少 40 次，“这清楚地表明了该性状的生存价值，”Widder 说。
在大多数情况下，生物发光是在发光分子（通常称为荧光素）与氧气在酶（称为荧光素酶或光蛋白）存在下发生化学反应时产生的。经过数百万年的进化，已经出现了一系列化学物质来产生这种高效的自然照明，这种照明被称为“冷光”，因为它产生的废热非常少。这种现象与荧光不同，荧光发生在外部光源激发分子，然后分子重新发射一些吸收的能量时。许多生物发光动物也表现出荧光，包括水母（其绿色荧光蛋白帮助三位科学家获得了去年的诺贝尔化学奖）。甚至无机材料（包括恰如其分地命名为萤石的矿物）在置于特定波长的光下时也会发出 glow。
随着我们对深海多样化居民的有限知识通过诸如海洋生物普查等项目不断扩展，并且实地考察揭示了更多自然界尚未记录的生物，其他生物发光的例子肯定会浮出水面。Karen Osborn是加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的博士后研究员，他说：“我确实相信我们只是触及了冰山一角。” 鉴于生物发光在地球生命中出现的频率如此之高，因此假设像《阿凡达》中想象的那样，外星生命也可能发光，似乎就没那么牵强了。
幻灯片：生物发光生物