在活体成像实验中，通常建议使用携带萤光素酶的载体。
目前，活体成像主要采用两种技术：生物发光和荧光成像。生物发光是通过引入萤光素酶基因对细胞或DNA进行标记；而荧光成像则是通过绿色荧光蛋白（GFP）、增强型绿色荧光蛋白（EGFP）、红色荧光蛋白（RFP）、黄色荧光蛋白（YFP）、mCherry 等荧光蛋白对细胞或蛋白进行标记。生物发光具有操作简便、响应灵敏、成像快速、图像清晰等优势，但其信号相对较弱，需搭配CCD镜头进行采集，对仪器的精度要求较高。相比之下，荧光成像可选用多种荧光蛋白进行标记，并可实现多重标记，操作相对灵活，但存在非特异性荧光背景，限制了其检测灵敏度。此外，荧光成像需使用不同波长的激发光，因此在体内定量检测时精准度受到一定限制。
生物发光依赖萤光素酶与其底物反应产生光信号，特异性更高。其发出的红光在体内的组织穿透能力几乎是绿色荧光蛋白发出绿光的100倍，因此信噪比更高。荧光蛋白需要激发光才能产生反射信号，而小鼠毛发本身的非特异性荧光会降低检测时的信噪比。因此，荧光蛋白更适合用于体外检测，而萤光素酶更适用于活体检测。目前实验中更常采用萤光素酶标记。
常用的萤光素酶有两种：萤火虫萤光素酶（Fluc）和海肾萤光素酶（Rluc），它们分别使用不同的底物——Fluc 使用 D-荧光素（D-Luciferin），Rluc 使用荧光素素（Coelenterazine）。两者发光波长不同，前者约为560nm，后者约为450–480nm。Fluc 发出的光在体内具有更强的组织穿透能力，而 Rluc 的代谢速度更快。实验中通常将 Fluc 用作报告基因，也可将两者同时使用，实现双标记检测。
