Um dos equipamentos que permite a observação da fluorescência denomina-se microscópio de fluorescência e a sua descoberta constituiu um enorme progresso nos estudos das estruturas celulares e dos seus constituintes. O microscópio de fluorescência é uma variação do microscópio de luz ultravioleta no qual os objectos são iluminados por raios de um determinado comprimento de onda. A imagem observada é o resultado da radiação electromagnética emitida pelas moléculas que absorveram a excitação primária e re-emitiram uma luz com maior comprimento de onda. Para deixar passar somente a emissão secundária desejada, devem-se colocar filtros apropriados debaixo do condensador e por cima do objectivo. Usa-se para detectar substâncias com autofluorescência (vitamina A) ou substâncias marcadas com  fluorocromos. Os fluorocromos, que poderão ser conjugados com anticorpos, tornam possível a localização e identificação de moléculas individuais que reagem com o anticorpo. Esta aplicação, é designada por imunofluorescência, sendo uma das mais importantes no contexto da microscopia de fluorescência.