D-荧光素（D-Luciferin）是荧光素酶（Luciferase）的常用底物，可被催化生物发光产生典型的黄绿光，普遍应用于整个生物技术领域，特别是体内活体成像技术。以ATP和Mg2+作为辅因子，有氧条件下荧光素酶与D-荧光素反应发出一种特有的黄绿色发射光。荧光素酶的表达基因被转染在研究动物中比如大鼠、小鼠，用来标记细胞，干细胞或传染病。通过生物荧光成像这个模式系统中注射D-荧光素可以用来实时非侵入性监测疾病的进程或药物效率。当荧光素过量时，产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关性，也可以基于ATP对此反应体系的影响，用来指示能量或生命体征。