用来观察荧光物质存在和分布的特种显微镜。

某些物质受到紫外光或蓝紫光等短波光照射后，可发出波长较长的可见光。用以照射的短波光称激发光，所产生的可见光称荧光。功率强大的激发光源发射出紫外光及可见光，经过激发滤片除去长波光，剩下特定波长的短波光照射样品。样品中的荧光物质受短波光激发而发出荧光后，进入物镜，经保护滤片除去混杂在其中的紫外光，最后通过目镜被观察到（见图）。

落射式荧光显微镜光路图

有透射和落射两种。透射式短波光自下而上透过样品，由于大量短波光与荧光一同进入物镜，故必须设置很厚的保护滤片，从而使观察到的荧光强度大为减弱。如采用暗视野透射式，其短波光是斜向照射样品而不是直接进入物镜，故可用较薄的保护滤片，且可加强激发光的强度，因此所观察到的荧光较强。落射式光路短波光从物镜自上而下照射样品，除激发滤片和保护滤片外还设有一个双向反光镜，可让长波光透过而让特定波长的短波光发生反射，从而一方面可以让来自激发光的长波光穿过并被镜筒吸收，另一方面可将来自样品的荧光中所混杂的短波光反射掉，因此激发滤片和保护滤片都可以很薄。

成像原理及构造与普通光学显微镜基本相同，仅增加了激发滤片、保护滤片、吸热滤片等部件，由于需要大功率的短波激发光，其光源常用超高压汞灯；因须透过紫外光，透镜等光学部件要用石英材料制成。

激发滤片和吸热滤片

激发滤片亦称第一滤片，其作用是滤除来自激发光源的长波光，否则标本所激发产生的微弱荧光会被这些光线所淹没。不同的荧光物质常需不同波长的短波光线才会有效地激发出荧光，因此每台荧光显微镜一般配有不同型号的激发滤片，可供所观察荧光物质的不同选用。在带有双向反光镜的荧光显微镜，其所反射的短波光的波长也可以调节。由于激发光源同时发射大量红光及红外光，故在光源前增加一个吸收红外线的滤片，称吸热滤片，以吸收热量。

保护滤片

亦称第二滤片或抑制滤片，其作用是除去混杂在荧光中的短波光，以保护观察者的眼睛免受紫外光损害。保护滤片也有若干型号，常与所选择的激发滤片匹配使用。

应用

用于研究动植物细胞组织内自发荧光物质的存在、分布及功能；利用某些荧光物质对细胞或组织某些特殊结构或物质的亲和性，用荧光染色的方法显示这些结构或物质，如吖啶橙与DNA结合产生绿色荧光，与RNA结合产生桔黄色荧光；用特定的荧光素标记特异性抗体可以检测动植物组织或细胞的特异抗原，亦可鉴别微生物，这一技术在医学生物学领域具有非常广泛的用途（见荧光抗体技术）。