Glühwürmchen kommunizieren grundsätzlich nur bei Nacht. Denn tagsüber würden ihre Botschaften einfach nicht ankommen. Die Leuchtkäfer oder Johanniskäfer, wie sie auch genannt werden, brauchen die Dunkelheit, um erfolgreich ihre Signale auszusenden. Für ihre Liebeswerbung haben die Glühwürmchen eine ganz bestimmte Nische besetzt: Sie senden Lichtsignale. Dazu haben sie im Laufe der Evolution ihr Hinterteil mit speziellen Leuchtzellen ausgestattet und können damit nun nach Herzenslust Signale für ihre Artgenossen aussenden

Wie funktiniert dieses Leuchten in der Nacht? Biolumineszenz wird das Phänomenen genannt. Das heißt, die Zellen am Hinterteil der Käfer verfügen über einen bestimmten Leuchtstoff, das sogenannte Luciferin. In einer chemischen Reaktion verbindet sich dieses Luciferin mit einem Enzym (Luciferase), Sauerstoff und ATP. Bei dieser Reaktion wird Licht freigesetzt.
Jeder Leuchtkörperhersteller wäre übrigens begeistert, wenn er Glühbirnen nach dem Vorbild des Glühwürmchen herstellen könnte. Die Lichtausbeute bei dem chemischen Prozess beträgt nämlich fast 100 Prozent. Bei unseren handelsüblichen Glühbirnen beträgt die Ausbeute dagegen gerade mal fünf Prozent, der Rest geht als Wärme verloren.

Wer leuchtet denn nun wie? Leuchtkäfer-Weibchen können nicht fliegen und ähneln eher Larven oder Würmern, daher auch der Name "Glühwürmchen". Die männlichen Leuchtkäfer verfügen dagegen über Flügel und senden ihre artspezifischen Werbungs-Signale während des Fluges aus. Sitzt nun ein Leuchtkäfer-Weibchen der gleichen Art in der Nähe, antwortet es wiederum mit einem art- und geschlechtsspezifischen Signal. So erkennt das Männchen, dass es sich nicht nur um einen Artgenossen, sondern auch um ein Weibchen seiner Art handelt. Nun muss das Männchen nur noch bei dem antwortenden Weibchen landen.

Jede Käferart beherrscht nur ihre speziellen Blinksignale. So kann es nicht zu Paarungen zwischen den verschiedenen Arten kommen. Doch auch hier gibt es eine Ausnahme. Die Weibchen der Gattung Photuris sind in der Lage, die Signale der artfremden Photinus-Weibchen nachzuahmen. Mimikry wird dieses Phänomen genannt und die Photuris-Weibchen wenden es in einer eher aggressiven Weise an: Sie fressen die angelockten Männchen. Doch die Photuris-Weibchen wenden diesem Trick nicht nur an, um so, leichte Beute zu machen sondern weil die Phorinus-Männchen über einen Bitterstoff in der Blutlymphe verfügen, der Fraßfeinde abschreckt. Indem die Photuris-Weibchen einige dieser Männchen fressen, übernehmen sie die Bitterstoff und deren Schutzfunktion.

Das Phänomen Biolumineszenz wird jedoch nicht nur von Leuchtkäfern genutzt. Es gibt auch Pilze, die mittels der schon beschriebenen Stoffwechselvorgänge faulendes Holz leuchten lassen können. Der Hallimasch, ein, wenn erhitzt, essbarer Blätterpilz ist der bekannteste unter ihnen. Unter den Leuchtbakterien gibt es einige, die durch Oxidationsvorgänge eine grünliches Schimmern bei faulendem Fleisch hervorrufen können. Andere leben in Symbiose mit Meerstieren, wie Tintenfische oder Feuerwalzen und erzeugen das Licht in deren Leuchtorganen.