蛍光色素標識抗体などの蛍光マーカーを用いることで、目的の抗原を標識し、その生物学的特性および生化学的特性を測定することができます。
蛍光マーカーは、細胞や細胞表面タンパク質（受容体など）、細胞内タンパク質などを染色することにより個々の細胞集団を同定および定量するなど、広範な用途に利用できます。例えば、セルソーティング、免疫表現型分類、カルシウム流出実験、核酸含量の定量、酵素活性の測定、アポトーシス実験など。ひとつのレーザーで複数種類の蛍光色素を励起でき、またフィルターを用いてそれぞれの蛍光を別々に検出できます。これがマルチカラー（多色）蛍光実験の基本的な考え方です。