荧光显微镜类似于光学显微镜．荧光显微镜不是将整个光谱的可见光照射到样品上，而是只照射到样品上特定的波长。这可以通过一个激发滤这只允许特定波长的光到达样品，或者使用只能发射特定波长的激光。波长与吸收光谱相匹配荧光团然后，它会发出更长的波长，用于产生图像。由于荧光染料是光敏感的，最好在黑暗中进行观察，以更清楚地检测荧光信号并避免漂白载玻片。

图1:一个光学显微镜的关键部件的示意图概述:光源，激励滤光片，二色镜，和发射滤光片。

荧光显微镜配备了滤光片的旋转装置。立方体由一个激励滤光片，一个二色镜和一个发射滤光片组成。这些滤光片的组合与某些荧光团的激发和发射波长相匹配。因此，过滤立方体是特定的特定的染色。

从光源，光到达激发滤这只允许激发荧光团的特定波长的光通过。这些光波击中一个二色镜，二色镜将激发波长的光反射到样品，在那里激发荧光团。发出的光会向更长的波长移动，并被物镜收集。当光线到达二向色镜时，长波长的光线穿过二向色镜，射向目镜和/或相机。然而，其他波长的散射光被二色镜反射，不能通过目镜和/或相机探测到。的发射滤光片在二色镜和相机之间滤掉所有其他(背景)波长。