熒光顯微鏡用于研究細胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運輸、化學物質(zhì)的分布及定位等。 對被檢物體來說，熒光產(chǎn)生方式有兩種：自發(fā)熒光，經(jīng)過紫外照射直接發(fā)出熒光；繼發(fā)熒光，被觀察物體經(jīng)過熒光染料處理之后，經(jīng)過紫外光照射才能發(fā)出熒光。 細胞中有些物質(zhì)，如葉綠素等，受紫外線照射后產(chǎn)生自發(fā)熒光；另有一些物質(zhì)本身雖不能發(fā)熒光，但如果用熒光染料或熒光抗體染色后，經(jīng)紫外線照射亦可發(fā)出繼發(fā)熒光。 熒光顯微鏡利用一個高發(fā)光效率的點光源，經(jīng)過濾色系統(tǒng)發(fā)出一定波長的光（紫外光365nm或紫藍光420nm）作為激發(fā)光、激發(fā)標本內(nèi)的熒光物質(zhì)發(fā)射出各種不同顏色的熒光后，再通過物鏡和目鏡的放大進行觀察。 這樣在強烈的對襯背景下，即使熒光很微弱也易辨認，敏感性高，主要用于細胞結(jié)構和功能以及化學成分等的研究。

熒光顯微鏡分為透射式和落射式兩類，前者較為原始，后者較為*。 兩類熒光顯微鏡的基本構建相似，主要區(qū)別為：透射式的激發(fā)光透過標本，標本整體產(chǎn)生熒光，熒光再進入物鏡，放大倍數(shù)越高，熒光越弱；落射式的激發(fā)光投射在標本表面，標本表面產(chǎn)生熒光，熒光再進入物鏡，放大倍數(shù)越高，熒光越強，適于進行高倍觀察。 熒光顯微鏡主要構件有汞燈光源、激發(fā)濾板、分色鏡（落射式）、壓制濾板、暗場聚光鏡（透射式）等。此外，由于汞燈發(fā)熱嚴重，大多還裝有吸熱濾鏡。 部分熒光顯微鏡還有相差物鏡和環(huán)狀光闌，因此可以進行相差觀察。 還有的熒光顯微鏡采取倒置構架，又是倒置顯微鏡，等等。

此外，上述顯微鏡都可以通過安裝CCD組裝成數(shù)碼顯微鏡，它是將顯微鏡看到的實物圖像通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，使其成像在計算機上。 從而，我們可以對微觀領域的研究從傳統(tǒng)的普通的雙眼觀察到通過顯示器上再現(xiàn)，從而提高了工作效率。