随机光学重建显微镜（STORM），是一种新型显微技术，属于超分辨率显微镜，其将荧光光谱和显微分析技术应用于单个分子之上，分辨率远超传统光学显微镜。

超分辨率显微镜的显著特征是具有超高分辨率，细分产品中，受激发射损耗显微镜（STED）应用比例最高。与STED等其他超分辨率显微镜相比，随机光学重建显微镜工作原理较为简单，空间分辨率高，是常见的超分辨率显微技术之一。

随机光学重建显微镜的工作原理是，利用弱激光激发荧光分子，使细胞内一小部分荧光分子发光，这些发光点分布分散、较少重叠，一次激发可确定一部分发光点，再一次激发确定另外一部分发光点，将多次激发结果进行叠加，可获得完整且具有超高分辨率的图像。

随机光学重建显微镜突破了衍射极限，空间分辨率高，在生物样品成像方面具有巨大应用价值，可以用在生命科学研究、医学诊断等领域，用来观测细胞活动或者分子活动，对生物大分子进行定位、计数、动力学研究，对亚细胞结构、超分子结构进行解析，例如可以观察神经元轴突的细胞骨架。

2020年，美国匹兹堡大学研究人员利用随机光学重建显微镜，对小鼠肠上皮石蜡切片的异染色质进行观察，发现了肿瘤细胞早期恶变的标志性特征，即染色质结构松散化、碎片化。

随机光学重建显微镜在提高癌症预防与分级诊断能力方面具有优势。全球癌症发病率持续提高，癌症患者数量不断攀升。根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）公布数据显示，2020年，全球新发癌症病例达到1929万例。在此背景下，随机光学重建显微镜在癌症筛查领域具有广阔发展前景。

预计2023年，全球超分辨率显微镜市场规模约为62.9亿元；预计2023-2029年，全球超分辨率显微镜市场年复合增长率为7.9%，到2029年市场规模将达到99.2亿元。随机光学重建显微镜作为一种常见的超分辨率显微镜，市场发展空间不断增大。

在全球范围内，随机光学重建显微镜代表性生产商主要是尼康（Nikon Corporation），其产品“N-STORM”将随机光学重建显微技术与尼康自己的Eclipse Ti研究级倒置显微镜相结合，XY方向成像分辨率高于传统光学显微镜十倍。