熒光顯微鏡是免疫熒光細胞化學的基本工具。它是由光源、濾板系統和光學系統等主要部件組成。是利用一定波長的光激發標本發射熒光，通過物鏡和目鏡系統放大以觀察標本的熒光圖像。熒光顯微鏡以紫外線為光源，用以照射被檢測物體，使之發出熒光，然后在顯微鏡下觀察物體的形狀及其所在位置。熒光顯微鏡用于研究細胞內物質的吸收、運輸、化學物質的分布及定位等。細胞內有些物質，如葉綠素等，受紫外線照射后可發熒光；另有一些物質本身雖然不發熒光，但如果用熒光染料或熒光抗體染色后，經紫外線照射亦可發熒光。

     熒光顯微鏡所看到的熒光圖像，一是具有形態學特征，二是具有熒光的顏色和亮度，在判斷結果時，必須將二者結合起來綜合判斷。結果記錄根據主觀指標，即憑工作者目力觀察，作為一般定性觀察基本上是可靠的。

    隨著技術科學的發展，采用細胞分光光度計、流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡和圖像分析儀等儀器。但這些儀器記錄的結果，也必須結合主觀的判斷。

熒光顯微鏡攝影技術對于記錄熒光圖像十分必要，由于熒光很易減弱褪色，要及時攝影記錄結果。方法與普通顯微鏡攝影技術基本相同。但需要采用高靈敏度制冷CCD，比如MC21，采用的是大靶面進口SONY芯片的高靈敏度CCD，制冷到室溫下25度可以很有效的抑制噪點。

    因紫外光對熒光猝滅作用大，如FTTC的標記物，在紫外光下照射30s，熒光亮度降低50％。所以曝光速度太慢，就不能將熒光圖像拍攝下來。一般研究型熒光顯微鏡都用冷CCD與計算機連接，將圖像存在計算機硬盤上。