顯微鏡學
光学或光学显微镜术涉及使透过样品或从样品反射的可见光通过单个或多个透镜，以允许样品的放大视图 。所得到的图像可以直接由眼睛检测，在照相底板上成像，或数字化捕获。
光子
在某些情形下，单独一个光子无能力激发一个能级的跃迁，而需要有两个光子同时激发。这就提供了更高分辨率的显微技术，因为样品只有在两束不同颜色的光所照射的高度重叠的部分之内才会吸收能量，而这部分的体积要比单独一束光照射到并引起激发的部分小很多，这种技术被应用于双光子激发显微镜中。而且，应用弱光照射能够减小光照对样品的影响。