Se conoce como bioluminiscencia a la producción de luz de ciertos organismos vivos. La palabra proviene del griego βίος (bíos) que significa "vida" y del latín lumen que significa "luz", esto se genera como consecuencia de una reacción química, en la cual una sustancia bioquímica, la luciferina, sufre una oxidación que es catalizada por el enzima luciferasa. Se trata de una conversión directa de la energía química en energía lumínica.Es un fenómeno muy extendido en todos los niveles biológicos: bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentéreos, gusanos, moluscos, cefalópodos, crustáceos, insectos, equinodermos, peces. El calamar vampiro está cubierto enteramente de órganos productores de luz llamados fotóforos. El animal tiene un gran control sobre los órganos, y es capaz de producir flashes de luz que desoriente desde fracciones de segundo a varios minutos de duración. La intensidad y tamaño de los fotóforos también puede ser modulada. Aparentemente pequeños discos blancos, los fotóforos son más grandes y complejos en las puntas de los brazos y la base de las aletas, pero están ausentes de la parte inferior de sus brazos. Se pensó inicialmente que dos áreas blancas en la parte superior de la cabeza eran también fotóforos, pero han resultado ser fotorreceptores.