螢火蟲有專門的發光細胞，在發光細胞中有兩類化學物質，一類被稱作螢光素，另一類被稱為熒光素酶。熒光素能在熒光素酶的催化下消耗ATP，并與氧氣發生反應，反應中産生激發态的氧化熒光素，當氧化熒光素從激發态回到基态時釋放出光子。
反應中釋放的能量幾乎全部以光的形式釋放，隻有極少部分以熱的形式釋放，反應效率為95%，甲蟲也因此而不會過熱灼傷。
人類到目前為止還沒辦法制造出如此高效的光源。在蟲的腹部下部有着很多白色斑塊。其實是它的甲殼中對光透明的部分。在内部有一塊白色的膜，可以反射光。所以在日間這個部位呈現白色。
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