V temných vodách pod sluncem ozářenou zónou si mnoho organismů vytváří vlastní světlo. Bioluminiscence je chemická produkce světla živými organismy, dosažená reakcemi zahrnujícími luciferiny a luciferázové enzymy nebo symbiotickými bakteriemi.

Světlo může sloužit jako návnada pro kořist, varovný signál, maskování před sestupným světlem nebo prostředek komunikace. Hlubokomořské ryby, medúzy, olihně a nespočet planktonických organismů blikají, září nebo vypouští svítící oblaka. V povrchových vodách mohou květy dinoflagelátů v noci rozzářit vlny.

Tento jev je mnohem častější v oceánu než na souši. Studium bioluminiscence přineslo nástroje pro biomedicínský výzkum a inspirovalo nové zobrazovací metody. Potápěči a piloti ponorných plavidel často popisují zážitek ze stimulace pole zářícího planktonu jako jeden z nejpamátnějších pohledů v moři.

Jediný úlovek sítě z hlubin může obsahovat desítky světélkujících druhů.