生物化学发光检测是活体成像技术之一。生物化学发光法是基于荧光素酶能催化底物化学发光的原理，将体外能稳定表达荧光素酶的细胞株植入动物体内，与后期注射入体内的底物发生反应产生ATP，生成激发态的氧化荧光素，当回复至基态时多余的能量以光子形式释放，再利用光学系统检测光强度，间接反映出细胞数量的变化或细胞的定位。该技术已被广泛应用于多个领域，例如肿瘤或疾病动物模型的建立，还可用于病毒学研究、siRNA研究、干细胞研究、蛋白质相互作用研究等。

常见的荧光素酶有两种，分别是萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶。前者底物使用D-荧光素(D-Luciferin)，后者底物使用腔肠素(Coelenterazine)。它们共同的作用原理是在ATP和荧光素酶的催化作用下，底物被氧化发光(不同底物光的颜色和波长不同)，当底物过量时，产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关性。