荧光显微镜是免疫荧光细胞化学的基本工具。它是由光源、滤板系统和光学系统等主要部件组成。是利用一定波长的光激发标本发射荧光，通过物镜和目镜系统放大以观察标本的荧光图像。荧光显微镜以紫外线为光源，用以照射被检测物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。细胞内有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽然不发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光。
荧光显微镜所看到的荧光图像，一是具有形态学特征，二是具有荧光的颜色和亮度，在判断结果时，必须将二者结合起来综合判断。结果记录根据主观指标，即凭工作者目力观察，作为一般定性观察基本上是可靠的。
随着技术科学的发展，采用细胞分光光度计、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜和图像分析仪等仪器。但这些仪器记录的结果，也必须结合主观的判断。
荧光显微镜摄影技术对于记录荧光图像十分必要，由于荧光很易减弱褪色，要及时摄影记录结果。方法与普通显微镜摄影技术基本相同。但需要采用高灵敏度制冷CCD，比如MC21，采用的是大靶面进口SONY芯片的高灵敏度CCD，制冷到室温下25度可以很有效的抑制噪点。
因紫外光对荧光猝灭作用大，如FTTC的标记物，在紫外光下照射30s，荧光亮度降低50％。所以曝光速度太慢，就不能将荧光图像拍摄下来。一般研究型荧光显微镜都用冷CCD与计算机连接，将图像存在计算机硬盘上。
