La bioluminescence intracellulaire
Cette émission de lumière peut avoir lieu à l'intérieur ou à l'extérieur de la cellule et lors d'une symbiose avec une bactérie luminescente.
La bioluminescence intracellulaire est due à des cellules spécialisées du corps de certaines espèces. La lumière est émise vers l'extérieur, à travers la peau. En effet, les produits de la réaction ne sont pas déversés dans le milieu : ils restent à l'intérieur du corps de l’espèce.
Cette bioluminescence peut être modifiée voire intensifiée par des matériaux réfléchissants comme les écailles de certains poissons. La position des organes lumineux est propre à chaque espèce. Très peu d'espèces marines utilisent ce type de bioluminescence ; mais c'est toutefois le cas du calamar Sepioteuthis lessoniana et du Pleurobrachia pileus.

Image 1 : Les organes bioluminescents du Sepioteuthis lessoniana sont les yeux
Image 2 : La luminescence du Pleurobrachia pileus est produite par ses tentacules