结构照明显微镜（SIM）的原理是在样品平面上投影一个光栅机构的图形。具有高频信息的光栅图形和样本高频率结构相乘后，得到的低频信息将以莫尔条纹的形式出现。这些条纹将样品里不能观察到的高频信息转化为能观察到的低频信息。最终的图像是通过从一系列移动和旋转的图像计算重构后获得，通常需要9-15张图像。与常规的荧光显微镜相比，结构照明成像对样品制备没有特俗的要求。其另外一个优势是速度较快，可广泛用于活细胞动态成像。分辨率比常规荧光显微镜提高一倍。