由于衍射极限的存在，使传统的宽场光学显微镜横向和纵向的分辨率分别仅约为200ｎｍ和1000ｎｍ。为了揭示细胞内分子尺度的动态和结构特征，提高光学显微镜分辨率成为生命科学发展的迫切要求。在远场荧光显微镜的基础上，科学家们已经发展出超越分辨率极限的成像技术。如受激荧光损耗显微镜利用非线性效应实现了~20ｎｍ 的分辨率。另外应用单荧光分子定位技术也可突破衍射极限，获得数十纳米量级的光学分辨率。