Bioluminescencija je prirodna pojava emisije svjetlosti do koje dolazi katalitičkom oksidacijom luciferina molekulskim kisikom ili aktivacijom fotoproteina reguliranih Ca2+ ionima. Mehanizmi bioluminescencije D-luciferina, bakterijskog luciferina, koelenterazina i vargulina, s obzirom da im se posvećuje najviše pažnje, polako bivaju razjašnjeni do najsitnijih detalja. Ipak, iznad pojma bakterijske bioluminescencije, unatoč tome što se najviše proučava, još je uvijek mnogo upitnika. Nekoliko je pretpostavljenih načina formacije C4a-hidroksiflavina, no nijedan ne daje konkretno rješenje. Dostupno znanje o bioluminescenciji omogućilo je variranje boje emitirane svjetlosti, kao i promjene svojstava luciferina, luciferaza i fotoproteina. Uspješno su povezane modifikacije luciferina s njihovim posljedicama na emisijski spektar, kao i promjene na luciferazi s promjenom njene aktivnosti i prinosa bioluminescencije. Modifikacije svojstava, uz već poželjna svojstva koja bioluminescencija posjeduje, omogućile su njenu primjenu u istraživanjima ekspresije gena, interakcija stanica i proteina, kontroli analita u organizmu, razvoju lijekova i mnogo više. Razvijene su metode koje precizno i pravovremeno odašilju informaciju o ispitivanoj problematici te na taj način omogućuju bolje razumijevanje procesa i pojava u organizmu, kao npr. razvoja tumora i metastaze. BRET je metoda koja nudi mogućnost ispitati širok spektar interakcija in vivo uz istovremenu regulaciju emisijskog spektra. Iako već dobro razumijevanje svih pojedinih komponentni koje doprinose ostvarenju bioluminescencije omogućava njenu iskoristivost, još ima dovoljno mjesta za napredak.