Konfokalinis mikroskopas yra tam tikros rūšies fluorescencinis mikroskopas, naudojamas aukštos kokybės 2D ir 3D vaizdams gauti. Naudojant pagrindinį (plataus lauko) fluorescencinį mikroskopą, tam tikro bangos ilgio šviesa apšviečiama ant bandinio, o bandinys dalį tos šviesos sugeria, o likusią jos dalį atspindi ilgesniu bangos ilgiu. Ilgesnio bangos ilgio šviesa praeina per dichroinį veidrodį, kuris leidžia prasiskverbti pro ilgesnės bangos šviesą, bet ne pirminę (trumpesnio) bangos ilgio šviesą. Asmuo, žiūrintis pavyzdį, mato tik tą šviesą, kuri praėjo pro dichroinį veidrodį. Pagrindiniai fluorescenciniai mikroskopai fiksuoja ir sufokusuotą, ir nefokusuotą šviesą, kuri puikiai tinka dideliems mėginiams, kur nereikia labai didelės skiriamosios gebos. Tai ne taip gerai veikia norint peržiūrėti smulkias detales. Konfokalinis mikroskopas reikalingas didelės raiškos fluorescenciniams vaizdams užfiksuoti.
Konfokalinis mikroskopas naudoja skylutę, kad atmestų nefokusuotą šviesą. Vietoj to, kad šviesa praeitų tik per dichroinį veidrodį, šviesa prasiskverbia ir per dichroinį veidrodį, ir per skylutę, o tai reiškia, kad žmogus, žiūrintis mėginį, mato tik vieną mėginio tašką. Kad būtų galima peržiūrėti visą mėginį, judantys veidrodžiai nuskaito šviesą per stačiakampę mėginio plokštumą, o kompiuteris surenka skleidžiamą šviesą, kai bandinys nuskaitomas. Atlikus visą nuskaitymą, bus sukurtas optinis mėginio pjūvis arba skerspjūvis. Šio tipo mikroskopija vadinama konfokaline lazerine skenavimo mikroskopija, iš dalies todėl, kad lazeris naudojamas kaip šviesos šaltinis.
Norint sukurti 3D vaizdą, atliekami keli skenavimai, sukuriami keli mėginio „gabalai“, o kompiuteris sujungia kiekvieną pjūvį, kad sukurtų trimatį vaizdą. Mikroskopas gali būti užprogramuotas keisti tarpą tarp pjūvių, atsižvelgiant į tai, kiek ryškų 3D vaizdą vartotojas nori gauti. Mikroskopas taip pat gali keisti vaizdo nuskaitymo greitį, nes lėtas skenavimas suteikia didesnę skiriamąją gebą nei greitas nuskaitymas.
Konfokalinis mikroskopas tapo labai dažnai naudojama įranga daugelyje gyvybės mokslų laboratorijų. Jie yra brangūs ir šiek tiek dideli, dažnai turi jiems skirtas patalpas, nes norint gauti gerą fluorescencinį vaizdą, kambarys turi būti tamsus. Nors konfokaliniai mikroskopai dažniausiai naudojami ląstelėms ir ląstelių struktūroms peržiūrėti, jie gali būti naudojami bet kurio trimačio fluorescencinio mėginio vaizdui gauti, o kartais naudojami puslaidininkinėms medžiagoms peržiūrėti.