自從胡克發明顯微鏡以來，顯微鏡一直是最直接的觀察和精細檢測的手段。為適應科學技術的發展，顯微鏡自身也在不斷地發展，逐漸形成了一個琳琅滿目的顯微鏡家族，如光學顯微鏡、紫外顯微鏡、電子顯微鏡、超聲顯微鏡等。光學顯微鏡由於工作於可見光波長內，無論如何提高鏡頭的精度，也無法分辨被觀察物體小於100微米的細節。紫外顯微鏡由於像差等問題難以解決，在實踐中難以應用。而超聲顯微鏡的分辨率還不如普通光學顯微鏡，隻能用於特殊場合或進行物理演示。稱雄一時的電子顯微鏡，早然有很高的分辨本領，但也存在不少難以克服的缺點。例如，電子束要求真空，這就使觀察活的、潮濕的生物樣品極其困難。高能電子束的轟擊，對樣品也有明顯的損傷。對於本身發光的樣品，電子顯微鏡就無可奈何了。

由於在科學研究和實際應用過程中，人們對顯微鏡的要求越來越高，上述幾種顯微鏡已遠遠滿足不了科學研究與生產實踐的需要，迫使人們尋求其他的方法。經過多年的探索，終於製成了激光顯微鏡。