生物发光成像相对于荧光成像，其灵敏度高。作为体内报告源，生物发光较之荧光的优点之一为不需要激发光的激发, 它是以酶和底物的特异作用而发光, 且动物体自身不会发光，这样生物发光就具有极低的背景。虽然荧光信号强度远远超过生物发光，但极低的自发光水平使得生物发光的信噪比远高于荧光。另外, 生物发光信号可以方便计量，即使标记细胞在动物体内有复杂的定位，亦可从动物体表的信号水平直接得出发光细胞的数量（图4）。而对于荧光，信号水平取决于发光细胞的数量及激发光的强度，而光线穿过的组织对其有强烈的吸收，这使得荧光强度很难计量。荧光素酶在表达后快速合成并具有较短的寿命（荧光素酶在体内的半衰期为3小时），作为报告基因可实时反应细胞数量或启动子起始转录过程效率的变化。可根据两者所具有的特点以及实验要求如组织的光学条件（报告源的深度、体积及组织吸光度等），选择所适合的发光探针。
图4 生物发光检测和荧光检测的比较
2）功能成像与结构成像
MRI/CT系统通常仅提供结构信息，无法区分细胞的不同的生理状态（如细胞是存活还是死亡），而体内可见光成像不仅可以定位信号，更可得出有代谢活性细胞的数量。对于不能应用MRI/CT检测的软组织及细菌被检物，采用可见光成像技术均可灵敏检测。而且，将组织特异性基因启动子连接于生物发光或荧光报告基因，可以检测该基因的表达及功能，开启了以发光转基因动物为模型的新研究领域。
二. 仪器结构及参数
以精诺真公司的IVIS 100系统（图5）为例, 体内可见光成像系统主要由三部分组成:
图5 IVIS 100 成像系统包括: CCD数码相机及成像暗仓，配备活体成像软件及高清晰度监视器的计算机，低温制冷系统，以及相机控制器。
1）CCD镜头
选择适当的CCD镜头，对于体内可见光成像是非常重要的。选用的CCD镜头对于波长大于600nm的光必须具有非常高的灵敏度和量子效率，而且由于需要探测的光源在皮下几厘米处，其噪声信号要尽可能的小。应用于体内可见光检测的主要是电子记数加强型CCD镜头，它可以在噪音很低的情况下精确记数到单个光子。但大部分此类型CCD的量子效率在450nm时仅有10%-15%, 在650nm时迅速减小到低于1％。例如Hamamatsu
公司的 C2400-30系列。
