Gli animali bioluminescenti possono essere trovati in almeno una mezza dozzina di phyla animali. Ciò include cnidari bioluminescenti (meduse, coralli e penne marine), ctenofori (“gelatine a pettine”), artropodi (lucciole, lucciole, alcuni moscerini dei funghi, millepiedi e millepiedi), alcuni anellidi, una specie di lumaca, molluschi marini tra cui alcune vongole, nudibranchi, polpi e calamari, vari pesci, alcune stelle fragili, un gruppo di piccoli crostacei, tutti krill, 65 specie di funghi, protisti chiamati dinoflagellati e una grande famiglia di batteri bioluminescenti. Gli ultimi tre non sono in realtà animali bioluminescenti, ma sono organismi bioluminescenti.
La bioluminescenza si verifica in alcuni animali in cui l’energia chimica (sotto forma di ATP) viene convertita in energia luminosa, di solito con un picco intorno a una porzione dello spettro, rendendolo un colore. Il verde è di gran lunga il colore più comune utilizzato dagli animali bioluminescenti terrestri, mentre il blu è il colore preferito tra gli animali bioluminescenti nel mare. Ad ogni colore dello spettro è associato un animale o una proteina bioluminescente, ma la maggior parte dei colori è piuttosto rara. La differenza nei colori preferiti sulla terra e sul mare esiste perché colori diversi risaltano in ogni ambiente e i sistemi visivi degli animali in ogni ambiente sono sintonizzati sui colori locali.
Ci sono cinque teorie accettate sul perché esistono animali bioluminescenti. Questi sono che la bioluminescenza può svolgere le funzioni di mimetizzazione, attrazione (di prede, predatori di aspiranti predatori e compagni), repulsione per mezzo di confusione, comunicazione tra batteri bioluminescenti (quorum sensing), e raramente, illuminazione della preda ( usato dal Dragonfish Nero). Può essere difficile spiegare perché alcuni organismi sono bioluminescenti, mentre con altri le ragioni possono essere ovvie.
Ad esempio, in alcune specie, come le lucciole, la bioluminescenza è così integrata con l’organismo che è parte integrante del suo stile di vita: le larve di lucciola la usano per respingere i predatori, mentre gli adulti la usano per attirare la preda e segnalare ai compagni. Accendi una lampadina in un’area infestata da insetti e vedrai i benefici della luminescenza nell’attirare le prede. Le lucciole sono estremamente efficienti nel convertire l’energia chimica in luce: lo fanno con un’efficienza del 90%. Al contrario, una tipica lampadina a incandescenza è efficiente solo al 10%.
Un altro gruppo comune di organismi bioluminescenti sono i funghi bioluminescenti. Questi brillano di verde per attirare gli animali notturni per favorire la dispersione delle spore.