El microscopi confocal ens permet visualitzar mostres amb diferents marcatges fluorescents obtenint imatges de gran nitidesa i qualitat pel fet que la imatge obtinguda no està contaminada per la llum emesa fora del pla focal. Gràcies a aquesta característica de confocalitat, ens permet realitzar reconstruccions tridimensionals a partir de seccions òptiques.
El microscopi de camp clar ens permet visualitzar mostres tenyides o amb pigments naturals que resulten altament contrastades. La font d'il·luminació és la llum blanca. Els components de la mostra es visualitzen gràcies a les diferències de contrast que existeixen entre ells i el mitjà que els envolta.
La varietat de proteïnes fluorescents i sondes multicolor que s'han desenvolupat, permeten marcar pràcticament qualsevol molècula. La capacitat de visualitzar dinàmiques proteiques en vesícules, orgànuls, cèl·lules i teixits ha proporcionat nova informació sobre el funcionament de les cèl·lules tant en situacions de salut com de malaltia. Aquesta informació inclou la dinàmica espaciotemporal de processos, com la mitosi; estudis en la dinàmica d'ions, com el Ca+₂ i els canvis en el citoesquelet.
La fluorescència és un dels fenòmens físics més utilitzats en microscòpia biològica i analítica, sobretot pel seu alt grau de sensibilitat i especificitat. La microscòpia de fluorescència permet als usuaris determinar la distribució d'una sola molècula, la seua quantitat i la seua ubicació dins d'una cèl·lula.
Els microscopis de fluorescència que s'empren en aplicacions d'investigació es basen en una sèrie de filtres òptics. Els filtres solen estar inserits en un bloc de filtres. Mentre que el filtre d'excitació selecciona les longituds d'ona que exciten un fluoròfor concret dins de la mostra, el filtre d'emissió actua com una espècie de control de qualitat, ja que només permet passar les longituds d'ona d'interés emeses pel fluoròfor.
