薄膜内有数以千计的发光细胞，四周分布着小气管、纤细神经分支等，再往下就是反光层。
发光细胞中有荧光素和荧光素酶两种化学物质，荧光素在荧光素酶的作用下，发生氧化反应，形成光源。而反射层细胞则负责将这些光，经过透明表皮投射出去。
萤火虫通过调节呼吸节奏，来控制氧气的供应，形成忽明忽暗的“闪光”。而发光的颜色由品种决定，例如，黄色、绿色、黄绿色等。
萤火虫在发光时，所释放的能量95%以光的形式释放，只要极少部分以热的形式释放，因此，萤火虫停留在人们手心里，是不会灼伤的。
迄今为止，人类还无法制造出如此高效的光源。就拿我们日常使用的灯泡来说，大部分的能量都以热能的形式被浪费掉，所以，使用时间越长，灯泡的温度也就越高。
萤火虫发光不仅是为了给人类观赏，还有求偶、交流、警戒、照明等作用。当它们受到威胁时，也会发光。
成年的雄虫会依靠发光来求偶，但由于萤科昆虫在幼虫阶段不能进行生殖 ,所以幼虫发出的光信号并不是两性交流的信号 ,而是一种警戒潜在天敌的信号。
萤火虫之所以选择在晚上出行，也是为了发出的光能显得更亮，让同类能够准确地接受到交流信号。其实，大多数的萤火虫都是“夜猫子”，发光对于萤火虫来说，是个体力活。
对于萤火虫来说，发光是非常消耗体力的，每次发光只能维持2-3小时左右，并不会彻夜发亮。所以，萤火虫白天大多数时间都在休息，这样晚上才能有精力飞行。
