光片掃描顯微鏡利用照明與檢測物鏡相互正交，樣品置于兩個物鏡焦平面的相交處，樣品的其中一小片會被一片薄薄的激光光片所照亮。光片束腰應在視野的中心位置且與檢測路徑的焦平面*重合。

 

　　光片照明

 

　　選擇平面照明顯微鏡的特殊結構解決了單鏡頭結構的兩條基本限制：

 

　　1、在低數值孔徑（NA）的物鏡中獲得很薄的光學切面是非常困難的；

 

　　2、在對樣品的單個區域進行成像時整個樣品都處于被激光照亮的狀態，這會增加數倍熒光漂白和光毒性的可能：在獲取樣品的N個平面信息的同時，每個平面都在激光下曝光了N次。

 

　　相比之下，在SPIM中，只有檢測物鏡的焦平面被選擇性地照亮，這能有效使得樣品接收的激光能量輸入減少。在獲取N個平面的信息時每個平面也只會曝光一次。光片的厚度決定了軸向光學切面（XY面）的厚度，然而SPIM的光片厚度比普通顯微鏡技術中檢測物鏡的景深要薄得多。因此，通過光片顯微鏡，我們可以在大樣本中獲得大視場且薄的光學切片。

 

　　與共聚焦激光掃描顯微鏡相比，光片掃描顯微鏡有許多顯著優勢：

 

　　1、在使用共聚焦顯微鏡時，即使只成像單個平面，整個樣品也會被均勻得被激光照亮；

 

　　2、在使用光片顯微鏡時只有檢測的目標平面才會被選擇性地照亮；

 

　　3、在使用共聚焦顯微鏡時，激光檢測點需要掃遍整個樣本后獲得一張圖像；

 

　　4、在使用光片顯微鏡時，整個視野范圍同時檢測從而可以在短時間內獲得一張圖像；

 

　　5、在光片顯微鏡的橫向分辨率與寬場熒光顯微鏡相同時，因為光片照明技術，光片顯微鏡的軸向分辨率會顯著提升（在10×/0.3的鏡頭下，分別可以達到共聚焦顯微鏡與寬場熒光顯微鏡的2倍與2.5倍）。