Zeleni fluorescentni protein (GFP) je beljakovina, ki se pojavlja v vrsti meduz, Aequorea victoria, ki jo najdemo v severnem Pacifiku. Fluorescenca je pojav, pri katerem določene snovi absorbirajo energijo iz elektromagnetnega sevanja, kot je svetloba, in jo oddajajo na drugačni, običajno daljši valovni dolžini. Zeleni sijaj, ki ga proizvaja GFP, je posledica tega, da absorbira relativno visoko energijsko modro in ultravijolično svetlobo in jo oddaja kot zeleno svetlobo, ki ima daljšo valovno dolžino in manj energije; zato bo svetil zeleno, ko bo izpostavljen nevidni ultravijolični svetlobi. GFP je še posebej zanimiv za biologe, saj za razliko od večine drugih fluorescentnih beljakovin fluorescira sam brez potrebe po kakršni koli interakciji z drugimi molekulami. Ker gre za beljakovino, ki je v celoti sestavljena iz aminokislin, to pomeni, da je organizme mogoče z genskim inženiringom izdelati, kar je povzročilo širok spekter uporabe na različnih področjih biologije.
Bioluminiscenca se pojavlja v številnih morskih organizmih. V primeru Aequorea victoria kemiluminiscenčna snov, imenovana aequorin, oddaja modro svetlobo, ko se združi s kalcijevimi ioni. To svetlobo nato absorbira zeleni fluorescentni protein, da ustvari zeleni sijaj. Ugotovljeno je bilo, da številni drugi morski organizmi vsebujejo te snovi, vendar ni jasno, zakaj so se razvili, da bi ustvarili ta sijaj ali spremenili barvo iz modre v zeleno. Eden od predlogov, ki temelji na eksperimentalnih dokazih, da lahko žareči GFP sprosti elektrone, je, da bi GFP lahko deloval kot svetlobno aktiviran darovalec elektronov, na podoben način kot klorofil v zelenih rastlinah.
Zeleni fluorescentni protein ima kompleksno strukturo. Fluorescenčni del – znan kot fluorescentni kromofor – je sestavljen iz treh aminokislin, tirozina, glicina in serina ali treonina, združenih v obročasto obliko. Ta je v cilindrični strukturi, ki ščiti kromofor pred stikom z drugimi molekulami, kar je ključnega pomena za fluorescenco, saj bi stik z vodnimi molekulami drugače razpršil energijo, ki se uporablja za ustvarjanje zelenega sijaja.
GFP se je izkazal za izjemno uporabnega na področjih, kot so genetika, razvojna biologija, mikrobiologija in nevrologija. Uporablja se lahko za označevanje specifičnih beljakovin znotraj organizma, da bi videli, kje in kdaj so izraženi; del DNK organizma, ki kodira protein, ki nas zanima, je mogoče izdelati tako, da sintetizira tudi GFP, kar omogoča sledenje beljakovinam v živih celicah z uporabo ultravijolične svetlobe. Na ta način je mogoče označiti tudi viruse, kar omogoča spremljanje okužb v živih organizmih. Zeleni fluorescentni protein se lahko spremeni tudi v več drugih barvah, kar odpira nove možnosti. Eno od teh je bilo ustvarjanje transgenih miši z različnimi kombinacijami fluorescentnih beljakovin, izraženih v nevronih, ki omogočajo podrobno preučevanje nevronskih poti v možganih.
Druge aplikacije so bile najdene zunaj biologije. Eden od spornih dogodkov je inženiring fluorescentnih hišnih ljubljenčkov. Ustvarjene so bile gensko spremenjene živali, ki proizvajajo zelene fluorescentne beljakovine in vključujejo ribe, podgane, prašiče in zajce.