ส่วนประกอบของเซลล์ส่วนใหญ่ไม่มีสีและไม่สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนด้วยกล้องจุลทรรศน์ หลักการพื้นฐานของกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์คือการย้อมสีส่วนประกอบด้วยสีย้อม
สีย้อมฟลูออเรสเซนต์หรือที่รู้จักกันในชื่อฟลูออโรฟอร์หรือสีย้อมฟลูออเรสเซนต์ เป็นโมเลกุลที่ดูดซับแสงกระตุ้นที่ความยาวคลื่นที่กำหนด (โดยปกติคือ UV) และปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นยาวขึ้นหลังจากหน่วงเวลาสั้นๆ ความล่าช้าระหว่างการดูดซึมและการปล่อยก๊าซนั้นไม่มีนัยสำคัญ โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในลำดับนาโนวินาที
จากนั้นแสงที่ปล่อยออกมาจะถูกกรองออกจากแสงกระตุ้นเพื่อเปิดเผยตำแหน่งของฟลูออโรฟอร์
กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ใช้แสงที่มีความเข้มข้นมากกว่าเพื่อให้ความสว่างแก่ตัวอย่าง แสงนี้กระตุ้นวัสดุฟลูออเรสเซนต์ในตัวอย่าง ซึ่งจะปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น
ภาพที่ได้จะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาของแหล่งกำเนิดแสงที่สองหรือสารฟลูออเรสเซนต์ ที่ไม่ใช่แสงที่ใช้ในการส่องสว่างและกระตุ้นตัวอย่างแต่แรก
กำลังประมวลผล
แสงที่ความยาวคลื่นกระตุ้นจะเน้นไปที่ตัวอย่างผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ แสงเรืองแสงที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างจะโฟกัสไปที่ตัวตรวจจับผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ เนื่องจากแสงกระตุ้นส่วนใหญ่ถูกส่งผ่านตัวอย่าง มีเพียงแสงกระตุ้นที่สะท้อนกลับเท่านั้นที่จะไปถึงวัตถุพร้อมกับแสงที่ปล่อยออกมา
รูปร่าง
"กล้องจุลทรรศน์เรืองแสง" หมายถึงกล้องจุลทรรศน์ใดๆ ก็ตามที่ใช้เรืองแสงเพื่อสร้างภาพ ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายกว่า เช่น กล้องจุลทรรศน์อีพิฟลูออเรสเซนซ์ หรือการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล ซึ่งใช้การแบ่งส่วนแสงเพื่อให้ได้ความละเอียดที่ดีขึ้น ภาพเรืองแสง
กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ส่วนใหญ่ที่ใช้คือกล้องจุลทรรศน์อีพิฟลูออเรสเซนซ์ ซึ่งการกระตุ้นของฟลูออโรฟอร์และการตรวจจับฟลูออเรสเซนซ์ทำได้สำเร็จผ่านเส้นทางแสงเดียวกัน (เช่น ผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ)
