Das Phänomen der piezolumineszenz, das seit seiner Entdeckung vor Jahrzehnten entwickelt wurde, wird weit verbreitet in Bereichen wie Sensorik, Fälschungssicherheit und Strukturanalyse eingesetzt. Dennoch steckt die Anwendung von piezolumineszenten Materialien im Bereich der biomedizinischen Forschung noch in den Anfängen, und entsprechende Forschungsberichte sind eher selten. In dieser Arbeit werden zunächst die fortschrittlichen Synthesestrategien für piezolumineszente Materialien vorgestellt, und es werden systematisch verschiedene typische piezolumineszente Mechanismen erläutert. Besonderes Augenmerk liegt auf der Diskussion der trap-gesteuerten piezolumineszenz sowie auf neuen Modellen für die chemische und biolumineszente piezolumineszenz, die in den letzten Jahren entwickelt wurden. Anschließend wird umfassend die Anwendung von piezolumineszenten Materialien in der biomedizinischen Forschung untersucht, darunter biochemische Sensoren, nahinfrarote Bildgebung, optogenetische neuronale Regulation und Krankheitsbehandlung. Schließlich werden die Hauptprobleme bei der Anwendung von piezolumineszenten Materialien in der biomedizinischen Forschung analysiert und zukünftige Forschungsrichtungen aufgezeigt.