К наиболее известным флуоресцентным белкам относятся так называемый зеленый флуоресцентный белок (Green Fluorescent Protein, GFP), выделенный из медузы Aequorea victoria, который флуоресцирует в зеленом диапазоне при освещении его синим светом, и желтый флуоресцентный белок — его генетическая мутантная форма, для которой характерен максимум флуоресценции при длине волны 527 нм. Флуоресцентные белки используются в качестве флуоресцентной метки в клеточной и молекулярной биологии для изучения экспрессии белков в клетках и живых организмах in vivo.

Разработаны модификации белка для применения в биосенсорах. Созданы светящиеся животные (например, свиньи), у которых GFP внесен в геном и передается по наследству. Созданы также GFP-содержащие вирусные векторы, позволяющие локально вводить желаемый ген в организм животного и прослеживать экспрессируемый белок. В 2008 г. Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Тсьен получили Нобелевскую премию по химии «за открытие и разработку зеленого флуоресцентного белка GFP».