Concretamente, este fenómeno consiste básicamente en la producción de luz por parte de ciertos organismos vivos que convierten la energía química, procedente de la sustancia química luciferina, a energía luminosa. Suele darse en bacterias, hongos, gusanos, moluscos, insectos, peces o crustáceos entre otros.
Este fenómeno además es mucho más común en especies marinas, de hecho se estima que un 90% de los seres vivos que habitan en la porción media y abisal del mar podrían ser capaces de producir luz de un modo u otro.
Los organismos que producen esta luz azul brillante son los Lingulodinium polyedrum o dinoflagelados que brillan como luciérnagas cuando son arrastrados en las crestas de las olas o cuando estas rompen en la playa. Durante el día estos organismos dotan con un aspecto viscoso las aguas (conocido como marea roja) pero en la noche, cuando estos comienzan a desintegrarse, producen el fenómeno de bioluminiscencia de color azul eléctrico.
Estos seres viven en fondos marinos ricos en coral. A principios del verano, los cambios bruscos de la temperatura del agua de mar pueden provocar que se acerquen hasta las costas.
Puede producirse en cualquier lugar del planeta, aunque o normal es poder verlo en aguas oceánicas relativamente cálidas.