La tendance d'un animal à être bioluminescent n'est pas entièrement limitée aux créatures marines, mais la grande majorité des animaux qui peuvent émettre leur propre lumière est dans l'océan. Une grande variété de poissons, de méduses et de mollusques le font pour attirer les proies ou pour attirer un partenaire ou simplement pour se signaler les uns aux autres. Les poissons bioluminescents et d'autres créatures ne se trouvent que dans l'eau salée et non dans l'eau douce.
Créatures marines prédatrices des vertébrés
Probablement le poisson bioluminescent le plus connu sur Terre, la baudroie utilise une petite lumière à la pointe d'une antenne au-dessus de leurs mâchoires pour attirer leur proie suffisamment près pour que le poisson puisse rapidement attraper sa proie. Les poissons bioluminescents moins connus comprennent le requin-emporte-pièce, le poisson-lampe, l'anguille, les poissons de l'aspirant, les ciscos et les poissons-vipères. Beaucoup de ces créatures utilisent un appendice similaire à la baudroie ou de petits leurres lumineux près ou à l'intérieur de leur bouche. L'animal qui ne se doute de rien se rapproche jusqu'à ce que le prédateur soit suffisamment proche pour fermer sa gueule et capturer sa proie.
La bioluminescence ne se limite pas aux créatures qui s'attaquent aux autres poissons. Lanternfish et hatchetfish utilisent la bioluminescence pour aider à éviter les prédateurs. La lanterne, l'une des créatures les plus abondantes dans l'océan, représenterait entre 550 millions et 660 millions de tonnes métriques de biomasse, soit plus que toutes les prises de pêche mondiales confondues. Les espèces proies ont tendance à utiliser leurs propriétés bioluminescentes pour apparaître invisibles aux prédateurs. Parce que les prédateurs dans l'océan ont tendance à attaquer à partir du fond, ils cherchent des formes sombres contre la surface plus claire pour trouver de la nourriture. Les poissons bioluminescents utilisent leurs corps producteurs de lumière pour se camoufler contre les prédateurs en dessous d'eux. Cependant, certains prédateurs malchanceux, comme le poisson vipère, utilisent leur appât lumineux à leurs risques et périls. Les vipères sont une source de nourriture pour certains dauphins et requins.
Créatures marines invertébrées
La méduse en cristal est l'une des nombreuses espèces connues d'invertébrés dans l'océan qui est bioluminescente. La méduse émet des éclairs de lumière bleue provenant d'une protéine qui interagit avec une libération de calcium au sein de la méduse. Le nombre d'invertébrés dans l'océan qui utilisent la bioluminescence dépasse de loin le nombre de vertébrés. Les concombres de mer, les enclos marins, les coraux, le krill, les mollusques, les palourdes, les calmars et les pieuvres sont tous connus pour utiliser la bioluminescence pour déjouer les prédateurs ou attirer les proies. Certaines espèces de calmars et de poulpes utilisent la bioluminescence plutôt que l'encre lorsqu'ils sont effrayés. D'autres créatures pourraient aussi utiliser la bioluminescence pour attirer les partenaires.
Les insectes
Bien que la grande majorité des créatures bioluminescentes sur Terre soient dans l'océan, certains insectes émettent leur propre lumière. Peut-être les plus connus sont les lucioles et les vers luisants, mais certains autres insectes font aussi bien. Ceux-ci incluent des coléoptères de clic et des vers de chemin de fer, une grande variété de vers souterrains, de mille-pattes et de mille-pattes. La grande majorité des créatures terrestres bioluminescentes sur Terre utilisent la bioluminescence pour attirer les partenaires. Certains autres, tels que le ver de chemin de fer, utilisent jusqu'à deux couleurs d'éclairage différentes, qui sont supposées confondre et dissuader les prédateurs.