Люминесцент микроскопы ультракүлгін жарық толқынымен жұмыс істейді, толқын ұзындығы— 0,27—0,4 мкм. Осындай толқын препаратқа түскенде ол сəулені сіңіре отырып, өзінен жарық шығарады, бұл құбылыс флюоресценция деп аталады. Шыққан жарық толқыны сіңген жарық толқынына қарағанда əрдайым ұзын болады. Кейбір заттар түскен жарық толқынының жартысын сіңіріп, өзімен жасыл, сары, қызыл спектрді шығарады. Флюоресценция деп заттарды ультракүлгін жарығымен шағылыстырғанда өзінен жарық бөлуін айтады. Оларға пигменттер, витаминдер, майлар жатады. Кейбір заттарды флюрохром бояуларымен бояу арқылы флюоресценцияны көруге болады. Мысалы, ДНК-ны акридин қызыл сары бояуымен боялғанда жасушадағы дизоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) ашық жасыл сəуле береді, ал рибонуклеин қышқылы (РНҚ) ашық қызғылт сəуле береді.
