میکروسکوپ داخل حیاتی شکلی از میکروسکوپ است که امکان مشاهده فرآیندهای بیولوژیکی در حیوانات زنده (in vivo) را با وضوح بالا فراهم می‌کند که تمایز بین سلول‌های منفرد یک بافت را ممکن می‌سازد. [1]
در پستانداران، در برخی از محیط‌های تجربی، کاشت یک پنجره تصویربرداری با جراحی قبل از میکروسکوپ داخل حیاتی انجام می‌شود. این امکان مشاهدات مکرر را در طی چند روز یا چند هفته فراهم می کند. برای مثال، اگر محققان بخواهند سلول‌های کبدی یک موش زنده را تجسم کنند، یک پنجره تصویربرداری را در شکم موش کاشت خواهند کرد.[2] موش ها رایج ترین انتخاب حیوانات برای میکروسکوپ داخل حیاتی هستند، اما در موارد خاص، جوندگان دیگری مانند موش ها ممکن است مناسب تر باشند. حیوانات معمولاً در طول جراحی و جلسات تصویربرداری بیهوش می شوند. میکروسکوپ داخل حیاتی در چندین زمینه تحقیقاتی از جمله مغز و اعصاب، ایمونولوژی، مطالعات سلول های بنیادی و غیره استفاده می شود. این تکنیک به ویژه برای ارزیابی پیشرفت یک بیماری یا اثر یک دارو مفید است.