激光共聚焦显微镜是一种先进的细胞和分子生物学分析仪器，已被激光，电子照相机和计算机图像处理等现代高科技手段所渗透，并与传统的光学显微镜相结合。它越来越多地用于生物学和医学领域，已经成为生物医学实验研究中重要的工具。
传统荧光显微镜使用荧光物质标记细胞中的特定结构，这不仅增强了图像和背景之间的对比度，而且还因为许多荧光显微镜使用短波长紫外光，从而大大提高了分辨率（δ=0.61·λ/NA，其中δ是显微镜的分辨率；λ是照明光的波长；NA是物镜的数值孔径。但是，当观察到的荧光样本稍厚时，就会出现传统荧光显微镜无法克服的缺点：焦平面外的荧光结构模糊且虚构。原因是大多数生物标本是具有不同水平的重叠结构（例如耳蜗基底膜。它实际上是由外部毛细胞，各种支持细胞，神经纤维等组成的空间结构），并且焦平面在普通光学显微镜。如果荧光标记的结构分布在不同的水平并重叠在一起，则反射荧光显微镜不仅会收集来自焦平面的光量，而且物镜还会接收来自焦平面上方或下方的散射荧光。荧光显微镜的光学分辨率该速率将大大降低。
基于传统的光学显微镜，激光共聚焦显微镜以激光为光源，采用共轭聚焦原理和装置，并使用计算机对观察对象进行数字图像处理观察，分析和输出。它的特征是对样品进行断层扫描和成像，对细胞的三维结构进行非侵入式观察和分析。同时，使用免疫荧光标记和离子荧光标记探针，该技术不仅可以观察固定的细胞和组织切片，还可以实时动态观察和检测活细胞的结构，分子，离子和生命活动。亚细胞水平诸如Ca2+，pH值，膜电位和细胞形态变化等生理信号的观察已成为形态学，分子细胞生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域的新一代强大的研究工具，激光共聚焦显微镜丰富了人们对细胞生命现象的理解。
