细胞内钙离子和 pH 值动态分析
激光共聚焦显微镜技术是测量若干种离子浓度并显示其分布的有效工具，利用荧光探针。 一般来说，电生理记录装置加摄像技术检测细胞内离子量变化的速度相对较快,但其图像本身的价值较低，而激光共聚焦显微镜可以提供更好的亚细胞结构中钙离子浓度动态变化的图像,这对于研究钙等离子细胞内动力学有意义，激光共聚焦显微镜可以测量单个细胞内 pH 和多种离子(Ca2+、K+、Na+、Mg2+)在活细胞内的浓度及变化，对焦点信息的有效辨别使在亚细胞水平显示离子分布成为可能。
三维图像的重建
激光共聚焦显微镜通过对同一样品不同层面的实时扫描成像，传统的显微镜只能形成二维图像，进行图像叠加可构成样品的三维结构图像。 它的优点是可以对样品的立体结构分析，并揭示亚细胞结构的空间关系，能十分灵活、直观地进行形态学观察,。
荧光漂白恢复技术
该方法的原理是一个细胞内的荧光分子被激光漂白或淬灭，可通过观察已发生荧光漂白细胞其荧光恢复过程的变化量来分析细胞内蛋白质运输、受体在细胞膜上的流动和大分子组装等细胞生物学过程。失去发光能力，而邻近未被漂白细胞中的荧光分子可通过缝隙连接扩散到已被漂白的细胞中，荧光可逐渐恢复。
长时程观察细胞迁移和生长
激光共聚焦显微镜，活细胞观察通常需要一定的加热装置及灌注室，其光子产生效率已大大改善，以保持培养液的适宜温度及 CO2 浓度的恒定。 与更亮的物镜和更小光毒性的染料结合后可以减小每次扫描时激光束对细胞的损伤,用于数小时的长时程定时扫描,记录细胞迁移和生长等细胞生物学现象。
