Vaga-lumes brilham devido a uma reação química em um órgão especializado em seu corpo. Luzes de vaga-lumes diferem entre as espécies e funcionam no namoro, como uma forma de os insetos compatíveis se encontrarem.
Dentro do órgão produtor de luz dos vagalumes estão a enzima luciferase e o pigmento luciferina. A luciferase e a luciferina combinam-se com o cálcio e a molécula de adenosina trifosfato de alta energia para iniciar a reação. A adição de oxigênio catalisa a reação e produz luz. O brilho de um vaga-lume é conhecido como bioluminescência e é uma luz fria, o que significa que não produz calor.
A capacidade do vaga-lume de regular seu brilho e produzir um padrão específico de flashes ainda é um mistério para os pesquisadores. Os cientistas sabem que o óxido nítrico deve estar presente para que o oxigênio entre no órgão produtor de luz. Sem o óxido nítrico, o oxigênio se liga às mitocôndrias e não entra no órgão leve. Quando disponível, o óxido nítrico se liga à mitocôndria, fornecendo oxigênio para nenhum lugar para ir, a não ser para o órgão leve. Pode ser o suprimento de oxigênio ou o sistema nervoso do inseto que controla o padrão.
Algumas espécies de vaga-lumes produzem suas próprias enzimas bioluminescentes, enquanto outras comem as espécies autossuficientes para obter suas enzimas. Esses vaga-lumes imitam os flashes de suas espécies de presas como isca.