共焦点光学系により、標本を光学的にスライスし、合焦位置での断層像を高解像で観察できる。一般の落射蛍光顕微鏡での観察像は、例えば標本の厚みが20μmあったとすると、20μm全部の層から返される蛍光を重ねて観察している事になる。これは写真スライドを「何枚も重ねて」投影するようなもので、高解像を得る為の障害となる。
　共焦点レーザー走査型顕微鏡では、返ってくる蛍光が合焦面からのものだけになるため、一般の光学顕微鏡を超えた高解像の観察像や写真が得られる。先ほどの写真スライドに例えると、いつも私達がしているように一枚ずつ切り替えて投影するようなものである。

　返ってくる蛍光が合焦面からのもの「だけ」になる理由は、スーパーのレジのバーコードリーダーが採用する仕組みをイメージするとわかりやすい。

　高解像が目的なら電顕を用いれば良いのだが、共焦点レーザー走査型顕微鏡は光学顕微鏡であるので、in vivoでの観察も可能。さらに、合焦面を任意にとれるので、細胞の全体像を浮き彫りにさせたり、三次元の立体像を構築したりする事もできる。原理はCT（computerized tomography）と同様である。難点は言うに及ばず「高価」な事。