化學發光酶免疫分析(Chemiluminescent enzymeimmunoassay，cLEIA)屬酶免疫分析，只是酶反應的底物是發光劑，操作步驟與酶免分析完全相同：以酶標記生物活性物質進行免疫反應，免疫反應復合物上的酶再作用于發光底物，在信號試劑作用下發光，用發光信號測定儀進行發光測定。
目前常用的標記酶為辣根過氧化物酶(HRP )和堿性磷酸酶(ALP)，它們有各自的發光底物。
HRP最常用發光底物是魯米諾及其衍生物。在CLEIA中，使用過氧化物酶標記抗體，進行免疫反應后，利用魯米諾作為發光底物，在過氧化物酶和起動發光試劑(NaOH和H2o2)作用下魯米諾發光，酶免疫反應物中酶的濃度決定了化學發光的強度。此傳統的化學發光體系(HRP-H2O2-LUMINOL)為幾秒內瞬時閃光，存在發光強度低、不易測量等缺點。后來，在發光系統中加入增強發光劑，以增強發光信號，并在較長的時間內保持穩定，便于重復測量，從而提高分析靈敏度和準確性。
堿性磷酸酶(ALP)已廣泛用于酶聯免疫分析和核酸雜交分析。堿性磷酸酶和1，2．二氧環乙烷構成的發光體系是目前最重要、最靈敏的一類化學發光體系。這類體系中具有代表性的是ALP-AMPPD發光體系。在溶液中AMPPD的磷酸酯鍵很穩定，非酶催化的水解非常慢，在pHl2的0.05 mol／L碳酸鈉緩沖溶液中，分解半衰期可達74年，幾乎沒有試劑本身的發光背景。AMPPD為磷酸酯酶的直接發光底物，可用來檢測堿性磷酸酶或抗體、核酸探針及其他配基的結合物。ALP-AMPPD發光體系具有非常高的靈敏度，對標記物ALP的檢測限達10-21 mol，是最靈敏的免疫測定方法之一。對AMPPD加以改進，獲得具有更好反應動力學和更高靈敏度的新一代產物：CSPD、CDP-Star。這些體系已廣泛用于各種基因、病原體DNA的鑒定。