Kemilüminesans, madde içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyon sonucu meydana gelen ısıl ışıma ve ışık ışıması durumudur. Kimya alanında birçok uygulaması bulunan kemilüminesans, gündelik hayatta en çok yanma reaksiyonları sonucu gözlemlenir. Kemilüminesans tepkimeleri, hem görsel olarak ilgi çekici olmaları hem de birçok molekülün varlığının tespit edilmesine yardımcı olmaları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Kemilüminesans tepkime örnekleri arasında, trifenilimidazol molekülü, hidrojen peroksit ve lüminolün tepkimesi ve azot oksitlerin analizi için yapılan ölçümler sayılabilir. Kemilüminesans, ayrıca şu alanlarda da kullanılmaktadır: ışıldaklar ve ışık çubukları; hava kalitesi ölçüm cihazları; baca gazı emisyonları; nitrik asit tesisi emisyonları; scrubber verimliliği; yanma verimliliği; türbin/jeneratör geri besleme kontrolü; proses kimyasal gaz analizi; proses güvenliği; enerji santrallerinde denitrifikasyon prosesi; yakıt pili analizi; araç emisyonları; çöp depolama alanlarında ayrışma gazı; seçici katalitik indirgeme (SCR) proses kontrolü ve verimlilik izleme.