每到夜晚，马尔代夫的瓦度岛的海滩便会闪耀着比夜空中的繁星还要明亮的光芒，这样的奇景是由以夜光藻为代表的发光浮游生物创造的。新西兰北部怀托摩的萤火虫洞垂下点点星斑。但在这个洞穴中闪闪发光的并非萤火虫，而是一种光蕈蚊的幼虫。洞窟内壁的一面被光蕈蚊的幼虫照亮，展现出星象仪一般的情景。发光生物在很多类群中都有分布。
从水母等刺胞动物、乌贼等软体动物，到以萤火虫为代表的昆虫以及鱼类，发光生物广泛地分布在动物界。除动物外，像蘑菇等真菌类以及细菌中也有发光的种类。不过，目前尚未发现能够发光的植物。发光生物有各种各样的类型。关于生物发光的目的，目前已知主要有：寻求配偶、与同伴交流信息、威慑敌人、隐藏身形、模拟诱饵引诱猎物靠近等。但是，同样存在很多生物，其发光的目的尚不得而知。
那些能够在黑暗中发光的生物是怎样产生光的呢？研究发现，生物发光是通过化学反应产生的。到目前为止，在绝大多数已阐明发光机制的发光生物体内，都存在发光物质和辅助其发生反应的酶。发光物质通称为荧光素，酶被称为荧光素酶。在萤火虫的发光中，必要的物质有：作为发光物质的荧光素、辅助发光反应的荧光素酶、氧气和ATP。
并非所有发光生物体内的荧光素和荧光素酶的结构都是一致的，相反它们类型繁多，仅荧光素的结构目前就已经发现8种之多。当然，看上去不是同一种类的生物却利用同一种荧光素的例子也非常普遍。例如，海萤和发光鱼中的拟单鳍鱼具有同样结构的荧光素。另外夜光藻与甲壳类磷虾体内的荧光素也具有相同的基本结构。有一些生物是通过捕食体内含有荧光素的猎物从而获得发光能力的。
因此只要追溯荧光素就能确定食物链，这正是发光生物最有趣的一点。2008年，凭借从维多利亚多管发光水母体内发现绿色萤光蛋白以及对其的运用和改造，下村修、马丁·沙尔菲和钱永健共同获得诺贝尔化学奖，此后，维多利亚多管发光水母也一跃成为有名的发光生物。维多利亚多管发光水母发光的根源在于被称为水母蛋白的发光蛋白质。水母蛋白是由蛋白质部分、被称为“腔肠动物荧光素”的发光物质和氧气共同结合而成的物质。
这种结合在通常状态下十分稳定，但当环境中有钙离子时，这种联结就会被破坏。那时腔肠动物荧光素便与氧气发生氧化反应，发出水母蛋白的蓝色光。从发光生物体内发现的GFP和荧光素酶等物质，作为可使生物体内的生命活动变得可视的工具，已经成为了全世界生物学者们不可缺少的研究助手。GFP这种蛋白质具有当被蓝光或紫外线照射后发出绿光的特性。
将GFP的基因与载有目的蛋白遗传信息的基因连接后，产生的新蛋白质便具有了与GFP相同的性质。利用这一方法使得在细胞内开展可视化追踪成为可能，如确定特定蛋白质在细胞中的位置，或研究这种蛋白质参与生命活动的过程及方式等。诸如观察癌细胞的扩散过程，研究神经细胞复杂的连接方式，运用这种方法开展的研究数不胜数。此外，荧光素酶被广泛运用于医疗、制药领域的相关研究之中。
除了GFP之外，现在还有许多发出其他颜色的荧光蛋白正在被开发或已广泛利用。期待发光生物的光芒今后也能使人们有更多的发现，进而照亮我们的未来。