是一种对能发荧光的物质，或经荧光色素染色后能发荧光的物质进行观察的显微镜。它有如下特点：
⒈ 它以紫外光或兰紫单色光激发标本的荧光。因紫外光是不可见光，故由标本发出的荧光与背景反差很大。荧光显微镜通常是在黑暗的背景下观察彩色图象的，而普通显微镜是在亮的背景下观察较暗的样品的。荧光显微镜的对比度约为普通显微镜的一百倍，因此可观察到用普通显微镜看不到的结构和细节。
⒉ 用肉眼或普通观察经荧光色素染色的样品时，只可看到整个标本仅以同一颜色着色。而用荧光显微镜观察时，标本会发出染色色素*的荧光，呈现出标本的彩色图案，易于鉴别，可减轻眼睛的疲劳。
⒊ 用荧光色素染色，方法简单，制作标本容易，有利于快速工作。
⒋ 用于染色的荧光色素只要很低的浓度就能发出明亮的荧光，一般对机体无毒，故有利于活体观察，如研究功能器官的变化过程和细微结构，某些代谢过程的变化等。
⒌ 利用荧光还有助于分析物质的化学成分。例如，组织中有些重要成分能与药物起作用而发荧光，拒此可鉴定它们的存在或定位。
荧光显微镜是生物医学研究的重要工具。几乎所有的有机分子都能够直接或经适当的化学处理后发出荧光而被观察分析。在有机化学和医药方面主要使用橙色和黄绿色两种荧光，而在无机化学方面，荧光的颜色很多。此外，还有一些物质，即使在紫外线照射停止之后，还可继续发光，呈磷光现象，也可利用这一特性进行观察。荧光色素染色法不仅可用于精细观察一般的细胞组织，也可用于微生物诊断，根据免疫反应作抗原的组织化学检验，以至活体观察、细胞的生死鉴别等。近年来，荧光抗体法不仅已广泛地用于组织化学、微生物学、病理学等基础医学领域，在抗体的合成、滤过性病毒的增殖和有关荷尔蒙激素及癌等的组织抗原的研究方面取得不少成果，并已作为临床诊断手段被推广，因此要求的操作要更加方便而准确。