熒光顯微鏡是利用一個高發光效率的點光源，經過濾色系統發出一定波長的光(如紫外光3650入或紫藍光4200入)作為激發光、激發標本內的熒光物質發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，主要用于細胞結構和功能以及化學成分等的研究。熒光顯微鏡的基本構造是由普通光學顯微鏡加上一些附件(如熒光光源 、激發濾片、雙色束分離器和阻斷濾片等)的基礎上組成的。熒光光源一般采用超高壓汞燈(50一200W)，它可發出各種波長的光，但每種熒光物質都有一個產生熒光的激發光波長 ，所以需加用激發濾片（一般有紫外、紫色、藍色和綠色激發濾片），僅使一定波長的激發光透過照射到標本上，而將其他光都吸收掉。每種物質被激發光照射后，在極短時間內發射出較照射波長更長的可見熒光。熒光具有專一性，一般都比激發光弱，為能觀察到專一的熒光，在物鏡后面需加阻斷(或壓制)濾光片。它的作用有二：一是吸收和阻擋激發光進入目鏡、以免于擾熒光和損傷眼睛，二是選擇并讓特異的熒光透過，表現出專一的熒光色彩。兩種濾光片必須選擇配合使用。
熒光的原理是某些物質會在高強度的短波長光線照射下，會發出波長稍長的發射光（熒光）。
而我們一般都是觀察被激發熒光基團所發射出來的波長稍長的發射光（熒光）。
但是激發的光會很強，所以我們就需要把激發的光全部濾去，這樣才可以看到熒光基團的發射光（熒光）。
熒光顯微鏡一般都用高強度的汞燈做激發光源。使用濾色片把不需要的光濾去，只留下激發熒光集團的高強度很純的光線。這個單色的光線通
過物鏡照射到樣本上之后，樣本會被激發出發射光（熒光），熒光和激發光都會沿著物鏡光路返回，這樣的話，就需要用一個二相色鏡把激發光濾去，只讓我們需要看到的熒光透過。這個熒光沿著顯微鏡的光路最后到達目鏡下，然后進入我們的眼睛，我們就可以看到熒光基團所發出來的熒光了。
注：在熒光顯微鏡中，最核心的是 1 熒光光源，因為熒光需要高強度的光才可以被激發出來，我們一般都用汞燈，另外還有長壽命金屬鹵素燈，當然還有激光。2 激發塊（幾個濾色塊組成的組件，一般有激發光濾色片、二相色鏡、發射光濾色片），因為我們的熒光基團都是在特定波長的光線下才可以激發，并且被激發的發射光也具有特定波長。所以需要選擇合適的激發塊（主要是選擇激發光濾色片、二相色鏡、發射光濾色片這三個的可以通過的光線波長等參數）。另外物鏡也對熒光顯微鏡有很大影響。因為只有高檔次的物鏡才可以提供完好的色差矯正。
熒光顯微鏡的用途：
熒光顯微鏡是用來看熒光標本的，它的波長短，普通顯微鏡是用普通可見光源看標本的。 原理:熒光鏡檢術是用短波長的光線照射用熒光素染色過的被檢物體，使之受激發后而產生長波長的熒光，然后觀察。優點：• 檢出能力高（放大作用）• 對細胞的刺激小（可以活體染色）• 能進行多重染色用途：• 物體構造的觀察——熒光素• 熒光的有無、色調比較進行物質判別——抗體熒光等• 發熒光量的測定對物質定性、定量分析 。
熒光顯微鏡在各領域中的應用都非常廣泛,在植物細胞的觀察研究中,通過染色可以更清晰地觀測到細胞的形態及結構。在實驗中發現,熒光顯微鏡還可以直接(不做任何處理)觀察植物葉的氣孔器,而且能觀察到氣孔的變化情況,為熒光顯微鏡找到了一種新用途。
