鈣的測量對于許多生物學研究至關重要。水母發光蛋白復合物包含22kD的apoaequorin蛋白,分子氧和發光體coelenterazine。當三個Ca2+離子與該復合物結合時,腔腸素被氧化成腔腸酰胺,伴隨著二氧化碳和藍光的釋放。水母發光蛋白的生物發光對Ca2+濃度的近似三次冪依賴性允許測量Ca2+濃度,檢測范圍為~0.1μM至>100μM。與熒光Ca2+指示劑不同,可以在不照射樣品的情況下檢測Ca2+結合的水母發光蛋白,從而消除自發熒光的干擾。天然腔腸素及其衍生物賦予水母發光蛋白復合物不同的Ca2+親和力和光譜特性。據報道,用腔腸素hcp重構的重組脫輔基水母蛋白具有最佳的總體發光,具有高量子產率和快速響應時間。然而,來自腔腸素類似物的水母發光蛋白的細胞內重建可能相對較慢。含有cp,f或h形式的腔腸素的水母發光蛋白表現出比用天然腔腸素重構的脫輔基水母發光蛋白強10-20倍的發光。