可以在實(shí)驗(yàn)室中用基因工程的方法生成，并被用于多種不同的實(shí)驗(yàn)。螢光素酶的基因可以被合成并插入到生物體中或到細(xì)胞中。研究者利用基因工程已經(jīng)使得家蠶、馬鈴薯等一些生物可以合成螢光素酶。間接體外成像是一種強(qiáng)大的研究手段，可以對(duì)整個(gè)動(dòng)物體中的細(xì)胞群落進(jìn)行分析:將不同類型的細(xì)胞(、T細(xì)胞等)標(biāo)記上(即表達(dá))螢光素酶，就可以用高敏感度的進(jìn)行對(duì)動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行活體觀察而不會(huì)傷害到動(dòng)物本身。

在螢光素酶中加入正確的底物就可以放出螢光，而發(fā)出的光子可以被光，如螢光探測(cè)器或改進(jìn)后的探測(cè)到。這就使得對(duì)包括感染在內(nèi)的多種生命活動(dòng)進(jìn)程進(jìn)行觀察成為可能。例如，可以被用于檢測(cè)血庫中所存血液中的紅血球是否開始破裂。法醫(yī)可以用含有螢光素酶的溶液來檢測(cè)犯罪現(xiàn)場(chǎng)中殘留的血跡。醫(yī)院用螢光素酶的發(fā)光來發(fā)現(xiàn)特定的疾病。螢光素酶還可以作為"報(bào)告蛋白"被用于分子生物學(xué)研究中，例如，用于在過螢光素酶的細(xì)胞中檢測(cè)特定的情況或用于探測(cè)細(xì)胞內(nèi)的ATP的水平;這一技術(shù)被稱為報(bào)告基因檢測(cè)法或螢光素酶檢測(cè)法(Luciferase Assay)。螢光素酶是一個(gè)熱敏感蛋白，因此經(jīng)常被用于研究蛋白熱變性過程中的保護(hù)能力。