ホタルの仲間の多くは、暗闇の中で燐光を放つことで知られていますが、これは特に目立ちます。種によって、オスだけが光るもの、メスだけが光るもの、両方が光るものなどがあります（イタリアのホタルなど）。オスは飛行中に明るい光を放つ。メスは定住型で、通常は土の表面で明るく光ります。また、そのような能力を持たないホタルもあり、幼虫や卵からでも発光する種類も多い。
ちなみに、陸上では生物発光（化学発光）の現象を持つ動物はほとんどいません。西インド諸島のキノコ蚊、ワタボウシ（kollembola）、ホタルブクロ、クモガタ、ホタル（pyroforus）などの甲虫類のこの幼虫の能力が知られている。しかし、海の生き物も含めると、地球上には少なくとも800種の発光体が存在します。
ホタルの光り方写真
ホタルが光を放つための器官は、神経と気管（空気の管）が豊富に編み込まれた光合成細胞（ランタン）です。外見的には、腹部の裏側に黄色っぽい斑点のようなものがあり、透明な膜（キューティクル）で覆われています。腹部の最後の節にある場合と、体全体に均等に分布している場合がある。この細胞の下には、尿酸の結晶で満たされ、光を反射することができる細胞がある。これらの細胞は、昆虫の脳からの神経伝達があって初めて機能する。酸素は気管を通って発光細胞に入り、反応を促進する酵素ルシフェラーゼの助けを借りて、ルシフェリン（発光する生体色素）とATP（アデノシン三リン酸）の化合物を酸化する。これにより、ホタルは青、黄、赤、緑などの光を放って輝きます。
同じ種のオスとメスは、ほとんどの場合、同じような色のビームを出しますが、例外もあります。光りの色は、環境の温度や酸性度（pH）に加え、ルシフェラーゼの構造にも左右されます。
カブトムシは自分で発光を調節し、発光を強めたり弱めたり、断続的にしたり連続的にしたりします。それぞれの種には、独自のリン酸放出のシステムがある。グロービートルの光り方は、ターゲットによって、脈動、点滅、安定、退色、明るい、暗いなどがあります。それぞれの種のメスは、オスからの特定の周波数と強さの光の信号、すなわちモードにのみ反応する。カブトムシは、特殊なリズムで発光することにより、仲間を呼び寄せるだけでなく、外敵から身を守り、自分のテリトリーの境界線を守ることができます。と区別されています。
- オスの検索とコールシグナル
- 雌の同意、拒否、排卵後のシグナル。
- 攻撃、抗議、そして軽い擬態まで。
面白いことに、ホタルはエネルギーの約98％を使って発光するのに対し、一般的な電球（白熱電球）はエネルギーの4％しか光に変換されず、残りのエネルギーは熱として発散されます。
昼間の生活をしているホタルには、光を出す機能は必要ないことが多いので、ホタルには光がありません。しかし、洞窟や森の中の暗い場所に住んでいるサユリも「ランタン」を点灯させます。すべてのホタルの卵も最初は発光するが、すぐに消えてしまう。昼間、両手で虫を覆ったり、暗い場所に移動させたりすると、土ボタルを見ることができます。
ちなみに、ホタルも飛ぶ方向を利用して信号を出しています。例えば、ある種の生物は直線的に飛び、別の種は途切れ途切れに飛びます。