Meren bioluminesenssi, meren eliöiden kemiallisesti tuottama kuumaton valo. Bioluminesenssia esittelee laaja valikoima meressä olevia organismeja bakteereista suuriin kalmariin ja kaloihin. Valoa lähetetään, kun flavinipigmentti, lusiferiini, hapetetaan lusiferaasin läsnäollessa, joka on myös organismin tuottama entsyymi. (Kemiallinen järjestelmä on kuin tulikärpästen.) Tuotettu valo on yleensä sinivihreää, joka sähkömagneettisessa spektrissä on lähellä meriveden enimmäisläpäisypistettä ja joka on näkyvin monille syvänmeren organismeille.
Merenkasvit eivät ole biologisesti luminoivia, mutta useita merialkueläimiä ja merieläimiä ovat. Suurin osa meren homogeenisesta bioluminesenssista, hehkuva herää, johtuu kukinnan aiheuttavista kasviplanktoneista, etenkin mikroskooppisesta dinoflagellaatista Noctiluca scintillans, samoin kuin joistakin meduusoista. Monet pienet äyriäiset, kuten Vargula hilgendorfi (tunnetaan myös nimellä Cypridina hilgendorfii), joka on 3-4 mm: n (noin 1 / 6 tuumaa) pitkä, tulee bioluminesoivia häiriöt. Monet kalmarit lähettävät vaaleita pilviä uhkana. Jotkut kalalajit säteilevät valoa erottuvilla kuvioilla tai säännöllisin väliajoin, mikä antaa yksilöille mahdollisuuden perustaa tai ylläpitää koulua. Joillakin syvänmeren kaloilla, erityisesti merikrotilla, on suussa tai sen lähellä valoja, joiden avulla saalis houkutellaan ja valaisee.
