荧光显微镜是生物和生物医学以及其他*域必不可少的工具，这是因为其属性超出了传统光学显微镜所具有的属性。

荧光显微镜的基本概念与明场相同，但是荧光和磷光用于照亮到达样品的光。该技术涉及用特定波长的光进行照射，该光与样品中荧光团的吸收相匹配，从而使它们以较长（较低能量）的波长发射（或反射）光。照明通常使用氙弧灯或水银蒸气灯进行，尽管LED和激光再次受到欢迎。入射光和发射光被光谱发射滤光片分开。

落射荧光显微镜在生命科学中非常常见，照明光和发射光均穿过样品物镜。由于反射光是从物镜中滤除的，因此这种布置可实现较高的信噪比。在更**的显微镜技术（例如共焦和全内反射（TIRF））中也使用了相同的概念。

尽管许多物质会自动发出荧光，但仍有许多市售的荧光团具有清晰的激发和发射光谱，可用于“染色”样品中的特定结构或分子。荧光团的战略选择允许识别多个目标，只要可以清晰地分离发射光谱并将其与自发荧光区分开即可。

荧光成像可以观察到超出光学显微镜分辨率极限的分子。它是临床诊断和研究环境中的关键技术，其*域包括：免疫学，病理学，微生物学，遗传学以及许多其他*域。特别是共聚焦荧光显微镜已成为研究活细胞结构和分子动力学的重要工具。荧光使能成像技术，例如TIRF，FRET，FLIM，FLIP和FRAP。荧光显微镜对于识别荧光科学，材料科学，地质学，半导体检查和环境保护中的矿物，污染物和杂质也很重要。