В окружающем нас мире находится огромное количество веществ, токсичных для всего живого. Современный человек сталкивается с вредными веществами в своей среде обитания (почва, воздух, природные водоёмы), в условиях производства (газовые выбросы и сточные воды предприятия), при питании (пищевые продукты и питьевая вода). Поэтому крайне важным является поиск методов анализа для быстрой оценки токсичности. В этом отношении весьма перспективен биолюминесцентный анализ, основанный на способности разных видов живых организмов излучать видимый свет. Однако чаще всего для анализа используют светящихся бактерий и светляков.

Для изучения токсичности к светящимся бактериям добавляют исследуемое вещество, а затем регистрируют изменение интенсивности свечения. Различные вещества ведут себя в ходе реакции по-разному. Это напрямую влияет на интенсивность свечения: загрязнители и токсины уменьшают способность излучать свет. Так, свечение уменьшается при добавлении наркотиков, отравляющих и лекарственных средств. Если сравнивать интенсивность свечения системы с участием загрязнителя и без него, то в первом случае излучаемый свет будет слабее. К веществам, стимулирующим свечение бактерий, относятся компоненты питательных сред, например, такие как жирные кислоты.

Ферменты светящихся бактерий являются хорошим модельным объектом для биотестирования.