Bioluminescens eller biologisk lys er produktionen og udsendelsen af lys af en levende organisme. Bioluminescens er en naturlig forekommende form af kemiluminescens, hvor der frigøres energi ved en kemisk reaktion i form af lysudsendelse. Ildfluer, tudsefisk og andre skabninger producerer luciferin (et pigment) og luciferase (et enzym).[2] Luciferin reagerer med oxygen hvorved lys skabes. Luciferase fungerer som en katalysator til at øge den kemiske reaktionshastighed. Den kemiske reaktion kan ske enten indeni eller udenfor cellen.
Bioluminescens sker i havlevende hvirveldyr og hvirvelløse dyr, såvel som mikroorganismer og landdyr. Symbiotiske organismer båret indeni større organismer er også kendt for at bioluminescere.