Bioluminescência (do grego "bios" (vida) e do latim "lumen" (luz)) é a produção e emissão de luz por um organismo vivo, como resultado de uma reação química durante a qual energia química é transformada em energia luminosa.

Essa reação ocorre quando a luciferina (um tipo de pigmento) é oxidada pela luciferase (um tipo de enzima catalizadora). Na maioria dos casos, essa reação gera consumo de trifosfato de adenosina (ATP) e pode se dar tanto dentro quando fora das células.