(Fr.: bioluminescence; Du.: Biolumineszenz; Eng.: bioluminescence), de emissie van licht (bijv. ‘het lichten van de zee’) door levende organismen, een bijzonder geval van chemiluminescentie. In de meeste gevallen komen bioluminescentiereacties neer op een door een enzym (luciferase) gekatalyseerde chemische oxidatie van een gereduceerd molecule (een luciferine), waarbij de vrijkomende hoeveelheid energie groot genoeg is om een molecule te exciteren.
Bioluminescentieverschijnselen worden aangetroffen bij een groot aantal sterk verschillende organismen zoals bacteriën, fungi, protozoa, bij een grote verscheidenheid van in water levende dieren en bij insekten (o.a. het bekende vuurvliegje en de glimworm).