激光共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面上的每一点扫描，标本上的被照射点，在探测针孔处成像，由探测针孔后的光电倍增管(PMT)或冷电耦器件(CCD)逐点或逐线接收，迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图象。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，激光共聚焦显微镜这样得到的共聚焦图象是标本的光学横断面，克服了普通显微镜图象模糊的缺点。
激光共聚焦显微镜需要在高度方向上做扫描，得到一系列的切片图，然后进行图像叠加并得到三维图像，从而提高景深范围。相对于传统的光学显微镜，激光共聚焦显微镜其横向分辨率提高40%以上，可达120nm。激光共聚焦显微镜样品适用性强，非接触测试，无需样品制备和导电性处理，对样品无损伤（粉末、软性样品以及透明样品均可测试）。激光共聚焦显微镜丰富的测量结果，高分辨二维及三维成像、多种二维及三维显示结果对比、大面积图像拼接、非接粗糙度测量、膜厚测量、荧光分析等。简便的操作及维护，激光共聚焦显微镜无昂贵的耗材、模块化设计、人性化的操作软件、自动校正程序等。
激光共聚焦显微镜在提高有效信号的基础上，大大降低噪音信号，使得高质量的荧光图像成为可能。

无论是材料表面形貌组织结构分析，还是表面轮廓度，激光共聚焦显微镜都可以呈现细节清晰、高衬度的图像。增强灵敏度，减少背景噪音是激光共聚焦显微镜在应用的先决条件。激光共聚焦显微镜的灵敏度、杰出的降噪音技术和激发激光技术，也能保证输出较好的结果。

激光共聚焦显微镜更少的机械运动，尤其是在光谱成像时，以及更稳定的设计，保证提供更快的、不间断的令人信服的实验结果。整合多个个检测器在共聚焦中，可以可靠而无偏离的重现用户的测量。平行光谱检测可以在波长模式下同时读出通道更多的的信号。另外，其特殊的采集模式可以将光谱分辨率大大提高。