Il trattamento delle cellule con un composto citotossico può portare alla necrosi, in cui le cellule perdono l'integrità della membrana. La morte cellulare o la citotossicità vengono tipicamente valutate quantificando le lesioni della membrana plasmatica.

L'adenilato chinasi (AK) è una proteina presente in tutte le cellule eucariotiche e procariotiche e viene rapidamente rilasciata nel mezzo di coltura dopo un danno alla membrana plasmatica.
I kit per il test di citotossicità in bioluminescenza si basano sulla misurazione dell'AK in una semplice procedura a una fase che prevede due reazioni chimiche. La prima reazione converte l'ADP in ATP grazie all'adenilato chinasi rilasciata dalle cellule danneggiate. La seconda reazione utilizza la luciferasi per catalizzare la formazione di luce da ATP e luciferina. Questa luce viene poi misurata con un luminometro o un contatore beta. Il test è molto sensibile e può essere completamente automatizzato per applicazioni ad alta produttività.