La controilluminazione è un metodo di camuffamento nel quale un animale (o eventualmente un veicolo militare) produce luce per eguagliare uno sfondo illuminato, come la superficie dell'oceano o il cielo. Differisce dalla contrombreggiatura che utilizza soltanto pigmento, come la pittura di un veicolo o la melanina nella pelle di un animale, per assumere l'apparenza delle ombre. Aggiungendo la giusta quantità di luce attraverso la bioluminescenza o lampade controllate elettronicamente, la controilluminazione può nel migliore dei casi eguagliare esattamente la luminosità dello sfondo, fornendo un camuffamento di gran lunga più efficace di quanto possa fare la contrombreggiatura. Poiché la controilluminazione consente di regolare l'intensità della luce generata, il camuffamento può essere adattato attivamente (camuffamento attivo) a condizioni di illuminazione e a sfondi di tipo variabile.
La controilluminazione è uno dei metodi dominanti del camuffamento tra gli organismi marini, insieme alla trasparenza e all'argentatura. Tutti e tre i metodi consentono agli animali in mare aperto di assomigliare al loro ambiente.