Se entiende por Quimioluminiscencia aquellas reacciones químicas en las que la energía liberada no es calorífica u de otro tipo, si no lumínica, más claro, luz.
La reacción más conocida es la de la oxidación de los vapores de fósforo, pero en los últimos años, si bien gracias a series del tipo CSI, se ha extendido otra, la de la oxidación del Luminol con Agua Oxigenada, en presencia de un catalizador de hierro como la sangre.

Una variante de la quimioluminiscencia es la bioluminiscencia, donde las sustancias reactivas entran en contacto, por ejemplo, en el abdomen de una luciérnaga.