三维超景深显微镜又称3D超景深显微镜、超景深三维显微镜，是指利用激光束进行三维成像的高级显微镜。三维超景深显微镜工作原理是基于光干涉原理，通过控制激光束，使不同深度处的样品产生不同的干涉现象，从而得到相应深度处的样品分布和形态信息，进而实现三维成像的效果。
三维超景深显微镜通常由光源(激光束)、物镜、目镜、聚光镜和探测器等组成。在实际操作中，为控制激光束的幅度和波长，三维超景深显微镜需要配套使用相移干涉显微镜、干涉条纹显微镜等。
三维超景深显微镜集工具显微镜、金相显微镜、体视显微镜功能和优势于一体，具有景深大、分辨率高、成像清晰、对比度高等优势，可进行3D形貌成像、角度/粒径/高度/宽度测量、微观结构观察等，在智能制造、材料分析、半导体、新能源、汽车、电子传输、医疗制药、航天航空、农林地质等领域应用广泛。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年三维超景深显微镜（3D超景深显微镜）行业市场供需现状及行业经营指标深度调查分析报告》显示，多维度成像是超景深显微镜未来发展方向之一，目前二维成像是超景深显微镜主要实现方式。但三维成像能够提供更丰富、更微观的样品信息，已成为各大显微镜企业争相布局的市场之一。目前全球三维超景深显微镜供应商有德国徕卡、德国卡尔蔡司、日本基恩士、日本奥林巴斯、美国麦克奥迪、西安瑞丰、凤凰光学、天津微仪光电等。
我国是全球显微镜加工制造中心，光学显微镜是显微镜重要细分，2023年我国光学显微镜市场规模达5.8亿美元左右，在全球市场的占比约21.5%，预计到2030年这一占比将达到26.4%。目前来看，在研发能力、生产技术等方面，我国企业与国际先进水平之间仍存在一定差距，产品主要集中在中低端市场，高端产品如三维超景深显微镜仍由国外企业占据主要份额，未来我国企业仍有较大发展空间。
新思界行业分析人士表示，进口三维超景深显微镜价格昂贵，在国产替代背景下，国产三维超景深显微镜中长期发展潜力将十分强劲。三维超景深显微镜应用场景广泛，随着市场需求升级、新技术深入应用，三维超景深显微镜将不断向更高分辨率、更大景深、智能化分析、多模态融合等方向发展
