La chemiluminescenza, talvolta chiamata chemioluminescenza, è l'emissione di radiazione elettromagnetica, in particolare nel visibile e nel vicino infrarosso, che può accompagnare una reazione chimica.[1]
Considerando una reazione tra i reagenti A e B a dare il prodotto P:
In pratica la reazione porta al prodotto P in uno stato eccitato ed il decadimento allo stato fondamentale non porta alla formazione di calore, ma di un fotone (hν). È quindi necessario che i meccanismi di decadimento radiativo siano più competitivi rispetto a quelli non radiativi. Non si confonda il concetto di radiante/non radiante con il concetto di radioattivo, cioè di emissione di radiazione ionizzante.
Un esempio di reazione che porta a chemiluminescenza è quella del luminolo con il perossido di idrogeno ed un catalizzatore metallico.
Quando il fenomeno si verifica in sistemi biologici, per esempio nelle lucciole, si parla di bioluminescenza. In questi casi le reazioni sono catalizzate da enzimi.