夜光藻是夜光藻科夜光藻属植物。藻体为圆形呈囊状，没有外壳，具有一条能动的触手。体内的细胞呈无色或绿色，原生质为淡红色，藻体大量密集时呈红色，具有发光能力。在夜光藻分布的海域内，夜晚可以看见海洋表层有火花状的亮点。当每毫升海水中具有1000个以上的藻体时，就形成了“赤潮”，夜光藻是中国沿海引起赤潮最普遍的藻类植物之一。

夜光藻是一种较大型的单细胞生物，近于球形，直径为0.2-2.0毫米。它介于动物和植物之间，繁衍的方式类似于藻类，生活习性又类似于原生动物，所以又叫夜光虫。与其他藻类最大的不同是，它不能通过光合作用制造营养，而是通过细胞前端轻微活动的触手，将外界小型浮游植物或有机颗粒送入胞口内，在细胞内形成食物泡进行消化。

每当夜光藻的细胞受到刺激时就会发光。在夜晚，船只划过水面时，船桨会泛起火星，船尾则拖着长长的光带，海浪撞击海岸也会产生磷光闪闪的浪花。每当这时，人们无不赞叹夜光藻神秘的发光功能。遗憾的是，在夜光藻美丽的光环后面，接踵而来的是灾害：曾经磷光闪闪的海面，几天之后，鱼、虾、贝类大量死亡，继而腐烂、发臭，呛得人咳嗽不止、鼻眼刺痛，真叫人难以承受。

夜光藻藻体近圆球形，直径150～2000μm。细胞壁透明，具一条长触手，细胞内原生质淡红色。成体横沟不明显，仅在腹面留下一点痕迹。在腹面纵沟内有一条短的鞭毛。纵沟与口沟相通，末端有一条粗大的触手。细胞质集成一包着细胞核的中央团和分散的细条，有大而多的空胞。生殖时产生的游孢子有横沟、触手和一条鞭毛。细胞无色或绿色，有时中央为黄色。当夜光藻大量密集时呈粉红色。

夜光藻的适合盐度范围为25-30，但盐度的变化一般与夜光藻的种群变动没有明显的相关关系，不过暴雨或梅雨季节造成的表层水体盐度急降显然对主要分布于表层的夜光藻种群具有巨大的破坏力。

夜光藻的生存水温的高限可达28.6℃左右，但其最适水温范围为22℃，而适温范围可扩至16-20℃。所以，每年夏季高温季节，大鹏湾的夜光藻因无法忍受高温(30℃)而自然死亡，秋后再由外洋海流将其营养细胞带回。

夜光藻是沿岸表层种类，分布很广，除寒带海域外，几乎遍及世界各海区。

夜光藻是亚热带和热带海区发生赤潮的主要生物之一。在中国整个近海可以大量采到，而在河口附近水域的数量更多。本种是世界性的赤潮生物，也是中国沿海引起赤潮最普遍的原因种。该藻曾在南海、长江口外海域多次引发赤潮。

夜光藻虽然它本身不含毒素，但是由于它形成赤潮时，大量的夜光藻粘附于鱼鳃上，阻碍了鱼类呼吸并导致鱼类窒息死亡；同时夜光藻死亡分解过程中所产生的尸碱和硫化氢，使海水变质，危害水体生态环境。此外，它还能渗透出高浓度的氨和磷。因此需警惕在网箱养殖区发生夜光藻赤潮。

赤潮是一种局部海域灾害性生态破坏现象。不仅会使海水pH值升高，粘稠度增大，改变浮游生物的生态系统群落结构，而且因其疯狂增殖大量耗氧，阻断阳光入射，使海洋环境恶化，导致大量鱼、虾、贝类等海产物窒息死亡。同时，许多藻类还会分泌毒素，直接毒死海域水生动物，并通过生物链，富集于鱼、贝体内，人类误食后，则可引起中毒，乃至死亡。

从1933-2009年开始，中国近岸海域均有夜光藻赤潮发生，渤海42次，占总次数的23%，累计面超过15980km2，其中1999年7月13-21日，辽东湾海域发生的夜光藻赤潮，最大面积达到6330km2。黄海22次，占总次数的12%，累计面积约3150km2，其中1999年7月17日，烟台北隍城岛附近海域发生的夜光藻赤潮，最大面积680km2。东海84次，占总次数46%，累计发生面积超过12000km2，其中1988年8月，浙江花鸟山附海域发生的夜光藻赤潮，最大面积6600km2。南海36次，占总次数19%，累计发生面积超过320km2。

由于浮游生物是藻类的食物来源，因此在一些营养条件丰富的水域，有时会看到大量藻类聚集，形成“赤潮”。有时一些游泳者在海中会看到夜光藻发出的光芒，因随着海浪浮动，因此又被称为“海上幽灵”或“海上鬼火”。藻类所形成的不只是赤潮，形成的颜色取决于的藻类液泡，例如一旦绿藻类大量聚集，即会形成“绿潮”。

该生物长着圆球形的身体，高度囊泡化，有一个能轻微活动的触手，能将外界小型浮游植物或有机颗粒送入胞口内，在细胞内形成食物泡进行消化。其原生质集聚于胞口附近，原生质中有一个核。细胞受刺激时会发光，尤其在夜晚的海面上荧光点，夜光藻也是海洋中重要的发光生物。他们个头极其微小，其细胞直径为150至2000微米，再加上细胞壁透明，使人们用肉眼很难发现它们的存在。这种藻类生物以罕见的密度出现在湖中，从而将整个湖泊变成了夜光湖。尤其是当它们受到惊扰时，就会发出很亮的蓝光，但不分泌毒素，因此不会对海洋生物造成影响。它们这么做，是希望引起更强大的捕猎者的注意，从而帮助它们赶走入侵者。

它的发光特性与其细胞质中含有大量的荧光素有直接关系。夜光藻发光的颗粒是一种拟脂蛋白，呈粉红色，当细胞受到刺激时，发光颗粒就开始收缩而产生淡蓝色的荧光。当夜光藻的数量在每升200个时，只能形成微弱的海水发光现象，而当夜光藻的数量达到每升1000个~2000个时，就会形成强烈的海发光现象了。

夜光藻的生物发光现象又被称为“蓝眼泪”，在世界各地皆有类似现象，在台湾的垦丁、花东海岸和外岛即时有所见。同样的现象在美国加州的West Linda Mar海湾和澳洲维多利亚州的吉普斯兰湖皆有发现。

2012年4月在台湾马祖地区即出现大量“蓝眼泪”现象。据报道，知名导演李安当初拍《少年Pi的奇幻漂流》时，本欲将此景加入片中，可惜因子量不够多而作罢。

2014年4月3日，青岛海边多地出现红色海水，原是夜光藻，这种藻类在白天呈现红色，在晚上时受到惊吓会泛出蓝光。

2016年8月，福建长乐象鼻澳海滩连续4晚出现“蓝海”，泛着蓝光的海浪翻腾着涌向岸边，海岸线犹如璀璨的银河星空，美不胜收。

2016年5月1日，福建惠安净峰惠女湾出现蓝眼泪，一朵朵绽开的浪花闪着幽幽的蓝光。海岸线也瞬间变成了一条蓝色的光带，闪现着点点蓝色的荧光，密密地连成了一条线。浪花越大的时，蓝色荧光越加明显。每年4月到5月在净峰惠女湾会定期出现，静谧而神秘。

2017年5月，福建长乐象鼻澳海滩连续5晚出现大量蓝眼泪，吸引大量访客前往观赏。