Fluoresenssimikroskooppi on mikroskooppi, jota käytetään tutkimaan näytteitä, joilla on luminoivia ominaisuuksia, tai näytteitä, jotka on valmistettu aineista, jotka luovat luminoivia ominaisuuksia. Tämän tyyppisessä mikroskopiassa näyte itsessään on valonlähde. Fluoresenssimikroskoopin avulla voidaan kerätä paljon tietoa, ja näiden mikroskooppien avulla voidaan myös luoda upeita kuvia, joissa yksityiskohtaiset rakenteet ovat selvästi näkyvissä.
Nämä mikroskoopit hyödyntävät tiettyjen kemiallisten yhdisteiden ominaisuuksia. Oikean aallonpituuden valossa, klassisesti ultraviolettivalossa, nämä kemikaalit syttyvät. Jos luminesenssi on lyhyt, sitä kutsutaan fluoresenssiksi, kun taas pidempää luminesenssiaikaa herätyksen jälkeen kutsutaan fosforesenssiksi. Molemmissa tapauksissa luminesenssin väri vaihtelee kemikaalien mukaan, samoin kuin luminesenssijakson tarkka pituus.
Fluoresenssimikroskoopissa tietyn aallonpituuden omaava valo johdetaan erikoistuneen mikroskoopin lauhduttimen läpi, joka kohdistaa valon hyvin kapeaksi sädeksi. Kun valo osuu näytteeseen, luminoivat yhdisteet kiihtyvät ja alkavat säteillä valoa. Käyttämällä dikroista peiliä, joka suodattaa pois näytteen herättämiseen käytetyn valonsäteen, tutkija voi selvästi nähdä luminesenssin ja tehdä muistiinpanoja sen ominaisuuksista tai ottaa valokuvan näytteestä mikroskoopin vaiheessa tulevaa käyttöä varten.
Koska fluoresenssimikroskoopissa käytettävä valo on usein mahdollisesti vaarallista silmille, on yleensä tarpeen käyttää polarisoivaa suodatinta silmäkappaleessa, jotta mikroskooppi ei vahingoita käyttäjän silmiä. Polarisoivia suodattimia voidaan käyttää myös värinkorjaukseen tai kontrastin lisäämiseen, jotta luminesenssi näkyy paremmin. Kuten muissakin mikroskoopeissa, kuvan kirkkautta voidaan säätää tarkentamalla mikroskoopin komponentteja, ja suurennustasoa voidaan myös nostaa tai laskea tarpeen mukaan.
Joissakin tapauksissa näyte voi olla luonnollisesti luminoiva, kuten joidenkin mineraalien tapauksessa, jotka fluoresoivat tai fosforoivat tietyn aallonpituuden valossa. Näytteet voidaan myös merkitä fluoroforeiksi tunnetuilla molekyyleillä. Nämä molekyylit voivat kohdistaa näytteen tiettyihin rakenteisiin ja luoda fluoresoivan kuvan merkittävistä rakenteista, kun näyte herättää valoa mikroskoopissa.
Fluoresenssimikroskooppi voi olla kallis hankinta, etenkin korkealaatuisten mikroskooppien tapauksessa. Yleensä tämäntyyppinen mikroskooppi on saatavilla vain hyvin varustetuille laboratorioille.