許多先進的熒光顯微鏡技術屬于超分辨率顯微鏡 (SRM) 的范疇，與傳統方法相比，它們可以實現更高的橫向 (x, y) 分辨率。在 SRM 類別中，方法大致分為降低點擴散函數維數的方法（由于光衍射從每個熒光團發出的模糊大?。┖突谕ㄟ^空間或時間切換熒光團順序可視化熒光團的方法。明暗狀態。大多數 SRM 技術需要使用可光切換的熒光團。

受激發射耗盡顯微鏡 (STED) 是一種 SRM 技術，它通過關閉定義區域邊緣的任何熒光團來降低點擴散函數。它通過將激發激光與第二個（更長波長）激光重疊以形成甜甜圈的形狀來實現這一點，從而將外圍熒光團的發射刺激到飽和/失活點。通過確保僅從甜甜圈中間的那些熒光團檢測到熒光，STED 提供了僅 20 nm 的分辨率。

光激活定位顯微鏡 (PALM) 和隨機光學重建顯微鏡 (STORM) 涉及以循環方式激活不同的熒光團子集。簡而言之，弱的短波長激光激活一些熒光團，而較長波長的激光激發它們，從而收集發射。兩種技術之間的主要區別在于，PALM 通常依賴于融合到感興趣的目標（例如 PA-GFP、PA-mCherry1、PA-TagRFP）的常用熒光蛋白的可光激活 (PA) 版本的表達，而 STORM 使用可光活化的有機染料。此外，雖然 PALM 熒光團在激活、激發和定位后會被光漂白（允許對另一組熒光團進行成像），STORM 熒光團可以通過位于附近的活化劑染料重新活化，將來自數千個循環的定位結合起來用于圖像構建。與傳統熒光顯微鏡相比，PALM 和 STORM 技術分別將分辨率提高了 10 倍和 20 倍。