荧光显微镜技术中以生物标本为对象，观察神经细胞或神经纤维、抗原、抗体、弹力纤维、胶原纤维、血细胞核和细胞质，鉴别肿瘤细胞和正常细胞，鉴别死细胞与活细胞，鉴别幼稚细胞与成熟细胞，鉴别细菌种类，鉴别病毒类别等等实质上可以归结为一种方法，即细胞化学。实质上都是用不同荧光物质选择性地结合细胞结构、细菌结构和病毒结构中的核酸、类脂质、生物色素、激素和维生素等，使之发射出荧光，借以观察那些不同标本的化学成分而已。　　　　同时显示DNA和RNA的的荧光素就是吖啶橙。在荧光显微镜下吖啶橙与DNA结合发射出黄绿色或绿色荧光，同时使RNA发出鲜红色荧光。　　　　应用kaffein-benzpyrene显示脂类荧光的基本机制和苏丹黑、油红显示脂类完全相同。用这些显示脂类的荧光色素观察神经纤维的髓鞘的含义就不言而喻了。　　　　蛋白质功能基的荧光观察方法也在不断开发。如用mercurineorange（RSR法）显示出蛋白质硫氢基、双硫键的强红色荧光。用salicyhydrozide显示蛋白质羧基的荧光，也是特异性细胞化学方法。胺类生物化学组分如多巴胺、5-羟色胺、儿茶酚胺可用6，7-羟基-3,4二氢喹啉和6-羟基-3,4二氢-羟酸在激发光410nm下发射出520nm荧光。　　　　T.Takeuchi和S.Nogami（1954），D.J.R.Laurence（1957）曾经应用荧光显微镜显示过磷酸酶、淀粉酶反应。后藤幸男（1974）的综述中阐述了荧光显微镜在酶学研究中的重要价值。　　　　近年来，在的组织化学及细胞杂志所发表的论文中，应用免疫组织化学技术研究酶反应、蛋白质和抗体的论文的比重越来越多。在这项技术中以胶体金、过氧化酶、荧光色素、放射性同位素标记抗体显示所研究的物质在细胞内的分布。荧光标记法在这一方面具有简便、敏锐的特点。