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利用熒光素酶與底物結合發生化學發光反應的特性，把感興趣的基因轉錄的調控元件克隆在螢火蟲熒光素酶基因（fireflyluciferase）的上游，構建成熒光素酶報告質粒。然后轉染細胞，適當刺激或處理后裂解細胞，測定熒光素酶活性。通過熒光素酶活性的高低判斷刺激前后或不同刺激對感興趣的調控元件的影響。
同時，為了減少內在的變化因素，比如：培養細胞的數目、細胞轉染和裂解的效率等對實驗準確性的影響，將帶有海腎熒光素酶基因（Rinillaluciferase）的質粒（phRL-TK）作為對照質粒與報告基因質粒共轉染細胞，提供轉錄效率的內對照，使測試結果不受實驗條件變化的干擾。天津組學實驗
在測量過程中，首先加入熒光素酶檢測試劑LuciferaseAssay ReagentII時產生螢火蟲熒光信號，這樣先測量螢火蟲熒光素酶活性。定量螢火蟲熒光強度之后，再在同一樣品中加入Stop&GloReagent試劑，將上述反應淬滅，并同時啟動海腎熒光素酶反應，進行第二次測量，稱之為雙熒光素酶報告基因實驗。
