Στα σκοτεινά νερά κάτω από την ηλιόλουστη ζώνη, πολλοί οργανισμοί παράγουν το δικό τους φως. Η βιοφωταύγεια είναι η χημική παραγωγή φωτός από ζωντανά πλάσματα, η οποία επιτυγχάνεται μέσω αντιδράσεων που περιλαμβάνουν λουσιφερίνες και ένζυμα λουσιφεράσης ή μέσω συμβιωτικών βακτηρίων.

Το φως μπορεί να χρησιμεύσει ως δόλωμα για το θήραμα, ως προειδοποιητικό σήμα, ως καμουφλάζ από το φως που πέφτει στο νερό ή ως μέσο επικοινωνίας. Ψάρια βαθέων υδάτων, μέδουσες, καλαμάρια και αμέτρητοι πλαγκτονικοί οργανισμοί αναβοσβήνουν, λάμπουν ή απελευθερώνουν φωτεινά σύννεφα. Στα επιφανειακά νερά, οι ανθίσεις δινομαστιγοειδών μπορούν να κάνουν τα κύματα να λαμπυρίζουν τη νύχτα.

Το φαινόμενο είναι πολύ πιο συνηθισμένο στον ωκεανό παρά στην ξηρά. Η μελέτη της βιοφωταύγειας έχει αποφέρει εργαλεία για βιοϊατρική έρευνα και έχει εμπνεύσει νέες μεθόδους απεικόνισης. Δύτες και πιλότοι υποβρυχίων συχνά περιγράφουν την εμπειρία της διέγερσης ενός πεδίου λαμπερού πλαγκτόν ως ένα από τα πιο αξιομνημόνευτα αξιοθέατα στη θάλασσα.

Ένα μόνο δίχτυ αλίευσης από τα βαθιά μπορεί να περιέχει δεκάδες φωτεινά είδη.