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É quando os [[elétrons]] de um átomo recebem energia, saltam para camadas mais externas e depois voltam para as mesmas camadas mais internas. Quando eles voltam, liberam energia na forma de luz. Esse processo envolve a absorção de energia pelos reagentes para gerar um complexo ativado, transformando em um estado eletronicamente excitado.<ref name=":0" />
 
A emissão de luz por várias plantas e animais é chamada de [[bioluminescência]], se diferindo da quimioluminescência pelo fato de que é necessário um sistema biológico com uma enzima catalizadoracatalisadora chamada de [[luciferase]] para que ocorra a reação. As substâncias luminescentes em um organismo vivo é chamada de [[luciferina]].<ref>PAVIA, Donald L. et al. Química Orgânica Experimental: Técnicas de escala pequena. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 4 p. Tradução de Ricardo Bicca de Alencastro.</ref>
 
Tem sido utilizado para formar reações químicas e elucidar a energia e os mecanismos dessas reações numa enorme variedade de aplicações analíticas como: análise clínica de moléculas biológicas como o ADN e anticorpos, na identificação de reagentes, produtos e intermediários, além da sua utilização na pericia criminal, onde se utiliza do luminol para a analise de manchas de sangues em locais onde ocorreram crimes.<ref>BARNI, Filippo et al. Forensic application of the luminol reaction as a presumptive test for latent blood detection. Talanta: The International Journal of Pure and Applied Analytical Chemistry. Amsterdã, p. 896-913. maio 2007. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914007000082>. Acesso em: 16 maio 2018.</ref>