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化学机理.生物发光是化学发光的一种形式，通过化学反应释放光能。 该反应涉及一种发光颜料荧光素，和一种荧光素酶，即酶成分。 由于萤光素/萤光素酶组合的多样性，在化学机理上几乎没有共性。从目前研究的系统来看，唯一的共性机制是分子氧的作用，尽管许多例子同时释放二氧化碳。
发光适应性.5种主要的适应性理论可以解释发光特性的进化过程。
对抗照明式伪装.某些种类的鱿鱼身上的发光菌可发出与上方照射光强相同的光使自身隐蔽，这种现象就是对抗照明