螢光素酶（英語：Luciferase）是自然界中能夠產生生物發光的酶的統稱，其中最有代表性的是一種學名為Photinus pyralis的螢火蟲體內的螢光素酶。在相應化學反應中，熒光的產生是來自于螢光素的氧化，有些情況下反應體系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。沒有螢光素酶的情況下，螢光素與氧氣反應的速率非常慢，而鈣離子的存在常常可以進一步加速反應（與肌肉收縮的情況相似）。
