活體動物體內光學成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物發光(bioluminescence)與熒光(fluorescence)兩種技術。生物發光是用螢光素酶(Luciferase)基因標記細胞或DNA,而熒光技術則采用熒光報告基團進行標記。利用一套非常靈敏的光學檢測儀器,讓研究人員能夠直接監控活體生物體內的細胞活動和基因行為。通過這個系統,可以觀測活體動物體內腫瘤的生長及轉移、感染性疾病發展過程、特定基因的表達等生物學過程。傳統的動物實驗方法需要在不同的時間點宰殺實驗動物以獲得數據, 得到多個時間點的實驗結果。