自然界中同時具有生物發光與生物螢光能力的多半為海生動物，兩者的生理作用機制通常具有交互作用，生物發光所產生的光會被生物螢光所吸收，最常發出螢光蛋白的光色。在陸生生物中，僅知某些馬陸和螢火蟲有此現象。