המבנים המיוחדים של מיקרוסקופים פלואורסצנטיים כוללים:
(1) מערכת סינון צבע
בלוק מסנן הצבע הוא חלק חשוב ממיקרוסקופ פלואורסצנטי, ומרכיבי הליבה שלו מורכבים ממסנן מחסום ראשון לאור עירור, מסנן מחסום שני לאור פליטה ומראת פיצול אלומה. דגמי מסנני הצבע והשמות של יצרנים שונים לרוב אינם עקביים.
1. מסנן אור עירור ומסנן אור פליטה: בהתבסס על המאפיינים של מקור האור והפיגמנט הפלורסנטי, נבחרים בדרך כלל שלושת סוגי ההתאמה הבאים כדי לספק אור עירור בטווח אורכי גל מסוים ולאפשר לקרינה הנרגשת מהדגימה לעבור ולהגיע לעינית לצורך הדמיה.
עירור UV: מסנן אור העירור יכול לאפשר לאור UV לעבור ולחסום את מעבר האור הנראה מעל 400 ננומטר. מסנן אור הפליטה המתאים מאפשר לאור כחול לעבור דרכו, והאור בשדה הראייה נראה כחול, כמו למשל כאשר מוחל על צביעת DAPI.
עירור אור כחול: מסנן אור העירור יכול לאפשר לאור כחול לעבור ולחסום אור מאורכי גל אחרים. מסנן אור הפליטה המתאים מאפשר לאור ירוק לעבור דרכו, כגון סמני צביעת GFP.
עירור אור ירוק: מסנן אור עירור מאפשר לאור ירוק לעבור וחוסם אור מאורכי גל אחרים. מסנן אור הפליטה המקביל מאפשר בדרך כלל לעבור לאור אדום, כגון צביעת Rhodamine.
2. מסנן צבע חצי שקוף וחצי רפלקטיבי: תפקידו לחסום לחלוטין את אור העירור מלעבור ולהחזיר אותו; ולפלוט אור בטווח אורכי הגל המתאים. הדגם שלו מתאים למסנן אור עירור ולמסנן אור פליטה.
(2) עדשה אובייקטיבית ועינית
ניתן ליישם עדשות אובייקטיביות שונות, אך עדיף לבחור בעדשות עם תוספת קנה מידה והפחתת סטייה כרומטית, שכן הקרינה העצמית שלהן נמוכה ביותר וביצועי העברת האור שלהן (טווח אורכי גל) מתאימים לקרינה. בשל העובדה שבהירות הקרינה של תמונה בשדה המיקרוסקופ היא פרופורציונלית ישירה לריבוע יחס הצמצם של עדשת האובייקטיב ובפרופורציה הפוך להגדלתה, על מנת לשפר את בהירות תמונות הקרינה, יש להשתמש בעדשת אובייקטיבית בעלת יחס צמצם גדול יותר. במיוחד עבור דגימות עם קרינה לא מספקת, יש להשתמש בעדשת אובייקטיבית עם יחס צמצם גבוה והעברת אור גבוהה, בליווי עינית עם ההגדלה הנמוכה ביותר האפשרית.
(3) מכשירים אופטיים אחרים
השכבה הרפלקטיבית של מראה מצופה בדרך כלל באלומיניום מכיוון שאלומיניום סופג פחות אור אולטרה סגול ונראה באזור הסגול הכחול, ומשקף מעל 90% (בעוד לכסף יש רפלקטיביות של 70%). בדרך כלל משתמשים במראות שטוחות. עדשת מיקוד, שתוכננה ויוצרת במיוחד עבור מיקרוסקופים פלואורסצנטיים, עשויה מזכוכית קוורץ או זכוכית אחרת המעבירה אור אולטרה סגול. מכשיר האור הנופל, בנוסף לתפקוד של מקור אור מעביר, מתאים יותר לצפייה ישירה בדגימות אטומות ושקופות למחצה, כגון יריעות עבות, ממברנות סינון, מושבות חיידקים, תרביות רקמה ודגימות אחרות. בשנים האחרונות פותחו סוגים חדשים רבים של מיקרוסקופים פלואורסצנטיים באמצעות מכשיר אור נופל, המכונה מיקרוסקופ פלואורסצנטי של אור נופל.
