تحقیقات در بیوفوتونیک با هدف بهبود تکنیک های سنجش و تصویربرداری نوری برای بررسی ساختار و عملکرد سلول ها یا بافت ها در سطح میکروسکوپی و نانووسکوپی انجام شده است.
طیف سنجی: طیف سنجی به مطالعه ارتباط بین انرژی ساطع شده و ماده می پردازد. تابش الکترومغناطیسی طیفی است که توسط یک نمونه ساطع یا جذب می شود. این مورد به انواع مختلفی از جمله فلورسانس ، مادون قرمز ، ماوراء بنفش ، رزونانس مغناطیسی هسته ای ، جذب و طیف سنجی جرمی طبقه بندی شده است. طیف سنجی رامان یک روش پراکندگی مبتنی بر اثر رامان است. در پراکندگی رامان ، اختلاف انرژی باعث تحریک لرزش مولکولی می شود.
فوتومکانیک: تجزیه و تحلیلهای فوتومکانیکی براساس اپتیکی است که برای بررسی خصوصیات شیب در مواد بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای بررسی رابطه بین استرس مکانیکی و کرنش در ساختار عاج ریشه استفاده می شود. ذرات حساس به نور در محلولهای پلیمری یا جامدات ، از نور به انرژی مکانیکی به نام انقباض عکس تبدیل می شوند.
سنسورهای فیبر نوری: این تکنیک به سنجش از دور مشخصات فیزیکی و شیمیایی می پردازد. با تمرکز نور به قسمت مرکزی و هدایت به یک نمونه ، اطلاعات تحلیلی بدست می آید. سیگنال های نوری در همان الیاف بازگردیده و شدت آن محاسبه می شود. به طور گسترده ای در تشخیص آنالیت های بالینی و بیوشیمیایی ، به عنوان مثال ، متابولیت ها ، ایمونوپروتئین ها ، آنزیم ها و الکترولیت های سرم پذیرفته می شود. سنسورهایی که به این پارامترها واکنش نشان می دهند ، اغلب حسگرهای زیستی نامیده می شوند.