في المياه المظلمة أسفل المنطقة المضاءة بنور الشمس، تُنتج العديد من الكائنات الحية ضوءها الخاص. التلألؤ البيولوجي هو إنتاج كيميائي للضوء بواسطة الكائنات الحية، ويتحقق ذلك من خلال تفاعلات تتضمن إنزيمات لوسيفيرين ولوسيفيراز أو من خلال البكتيريا التكافلية.

يمكن أن يكون الضوء بمثابة طُعم للفرائس، أو إشارة تحذير، أو تمويه ضد الضوء الهابط، أو وسيلة للتواصل. أسماك أعماق البحار، وقناديل البحر، والحبار، وعدد لا يحصى من الكائنات العوالقية تومض، أو تتوهج، أو تطلق سحباً مضيئة. وفي المياه السطحية، يمكن أن تجعل أزهار الدياتومات الأمواج تتلألأ ليلاً.

تُعدّ هذه الظاهرة أكثر شيوعًا في المحيطات منها على اليابسة. وقد أسفرت دراسة التلألؤ البيولوجي عن تطوير أدوات للبحوث الطبية الحيوية، وألهمت أساليب تصوير جديدة. وكثيرًا ما يصف الغواصون وقادة الغواصات تجربة إثارة حقل من العوالق المتوهجة بأنها من أكثر المشاهد التي لا تُنسى في البحر.

يمكن أن تحتوي عملية سحب واحدة من الشباك من أعماق البحار على عشرات الأنواع المضيئة.