使用现在已开发的各种荧光蛋白和多色探针几乎可以标记任何分子。 对囊泡、细胞器、细胞和组织中的蛋白质动力学成像的能力为了解细胞在健康和疾病状态下如何工作提供了新的洞察力。 这些包括有丝分裂、胚胎发育和细胞骨架变化等过程的时空动态。
研究活细胞时，常见的障碍包括光毒性和光损伤。 要捕捉快速的生物过程，关键是保持细胞健康并获得清晰的图像，确保数据可靠、无伪影。 活‐细胞显微成像通常需要在图像质量与细胞健康之间作出取舍。 在成像过程中必须保持特定的环境条件，以免细胞发生变化。
各种高性能的徕卡成像解决方案可以克服活细胞成像的这些挑战，有助发现细胞生理学和动力学方面的新信息。
除了细胞或器官的结构组织，细胞动态过程是一个功能生物实体的主要贡献者。当然，这些过程可以在活细胞中通过非侵入性技术如光学方法观察到，统称为“活细胞成像”方法。活细胞成像涵盖了所有用显微镜观察活细胞的技术——从用体视显微镜观察胚胎发生，到用复合显微镜研究细胞生长，直到用荧光染料或荧光蛋白研究细胞的生理状态或细胞运输。尽管对实验人员和设备(如成像系统，温度、CO2浓度控制)都要求很高，但活细胞成像技术提供的结果是当今研究不可或缺的。
要想成功地进行活细胞成像实验，使用合适的平台至关重要。 在选择用于活细胞成像的光学显微镜时，应考虑以下 3 个变量：检测器灵敏度（信噪比）、样本活性和图像采集速度。 适合活细胞应用的方法能够在不损伤细胞的情况下对动态事件成像，因为细胞损伤会影响结果。 活细胞成像主要使用荧光显微镜进行。
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