對於如此絢麗的海火，我國古書上早有記載。過去人們對此一直困惑不解。直到20世紀初，人們才解開這海火之謎。原來這放“火”者竟是一些海洋生物。能發光的海洋生物很多，從發光細菌、藻類、鞭毛蟲、海蜇、甲殼類動物到一些魚類，幾乎各主要類群都有一些能發光的成員，無論分布於海洋上層、中層或底層的生物都有，尤其深海魚、深海烏賊、深海甲殼動物最能發光。海洋發光細菌多見於熱帶和溫帶海洋中。攪動海水產生的海火，有一些就是發光細菌發出的光。細菌體內有兩種與發光有關的物質，一是熒光素，一是熒光素酶。有了氧氣，熒光素酶促進熒光素氧化就發出光來。細菌雖小但發出來的光卻很強。若用離心機沉澱出02克發光細菌，再用1萬倍海水稀釋，發出的光能供離光源1米處的人閱讀書報。
科學家們對發光細菌進行人工培養，即用透明瓶子盛入1升水，加入3％食鹽，1％的胃蛋白酶和05％的甘油，將烏賊身上的發光細菌放入，培養兩三天後即能發出相當於40支燭光的柔和的青白色光，隻要氧氣供應充足，光亮可以幾個月不變。海洋發光細菌除獨立生活於海水中者外，還有的是以寄生、共生或腐生的方式，棲於魚、蝦、貝、藻類體上，使其能發光也成為發光生物。由於發光細菌的腐生，人們買來的魚、貝、烏賊等海產品，一時未來得及下鍋，其新鮮度欠佳，夜間往往會像自燃一樣發出幽幽的熒光，使人困惑甚至有時難免有些緊張。發光細菌的腐生會使魚蝦等腐敗變質，有些無脊椎動物如小蝦等被發光細菌感染也會發光致病、死亡，但它不能感染溫血動物，所以人吃了灑有發光細菌的培養液的肉並無任何患病效應。
另一類產生海火的生物是數量很多、肉眼難以看清的浮遊生物，如腰鞭毛蟲和夜光藻、膝溝藻、梨甲藻等單細胞藻類。它們都是細胞內發光。無論航船犁破海麵，或風吹浪卷使海水受到攪動，甚至海水化學或壓力的變化等，都會刺激它們發出幽幽的藍綠色光。當它們數量多時，在熱帶、亞熱帶海麵上，常使海水呈乳白色，甚至船上用海水衝洗廁所，也會使它們發出耀眼的光。據報道，19世紀初，荷蘭人在新幾內亞建立殖民地，夜間常遭當地人襲擊，站崗的士兵常會發現海灘上有一串閃光的腳印，這使他們非常驚慌，以為襲擊者是海妖。一天夜裏一個荷蘭人去海邊檢查船隻，身後就留下閃光的腳印，當局以為他就是私通海妖的內奸，於是派人跟蹤，以便取證處死。結果發現跟蹤的人身後也有發光的腳印，不論誰夜間在海灘上走都會留下發光的腳印，終於懷疑解除了。經研究知道，由於上述單細胞藻類被海水衝上沙灘，留在潮濕的沙子裏，當人在沙灘上行走踩上沙子時，就會使它們發光，形成發光的腳印。