民用和商業照明領域的進展讓顯微鏡所用的照明技術也不斷更新。相比于普通光學顯微鏡，熒光顯微鏡對光源的要求更高。

熒光顯微鏡的主要原理是：光源的光經過激發片的過濾，得到激發光；激發光照射到樣品上，樣品受激發而發射出熒光；二向分光鏡可以同時反射激發光，和透射熒光。

有些樣品自身可以發出熒光；更多樣品自身不能發熒光，但是經過染色后，也可以發出熒光。只有對特定波長的入射光，這些染色劑才能發出熒光。因此作為熒光顯微鏡的光源，首先需要滿足染色劑的波段要求。其次，由于熒光相對于入射光較為微弱，因此光源需要有足夠高的亮度。

常用的熒光光源有汞燈、氙燈、激光和LED。傳統光源具有如下特點:

相比傳統光源，LED具有諸多優勢。如長壽命、發熱少、非相關光源、低電壓運行。在使用上，LED光源可以即開即關，而不影響其壽命，一通電馬上就能達到全光強，不像傳統光源那樣需要長時間的預熱。

當使用單色LED時，激發片就不是一定需要的了，這樣設計出來的熒光顯微裝置結構可以更簡單。如果樣品只有一種熒光，而且沒有自發熒光干擾，那么發射片也可以省略。

按照“海茲定律”，每經過10 年，LED輸出流明將提升20倍，同時LED的成本價格將降1/10。在這種趨勢下，LED光源成為熒光顯微鏡的主流光源是不可避免的。