由于荧光激发与检测对细胞形态及生理的影响较小，因而当之无愧地成为研究细胞结构与功能的示踪方法。五花八门的细胞器荧光探针是细胞学研究中重要的一种工具，大概有几百种之多。说到荧光探针，Molecular Probes绝对是一块“谁与争锋”金字招牌，2003年被Invitrogen收归旗下。尽管宣传不多，但分子探针这一块的销售额还是随着细胞学研究的进展而节节攀升。没办法，跟着文献走，文献中尽是它。
Rhodamine 123是一种能渗透入细胞，带阳离子的荧光探针。它的激发波长为505 nm，发射波长为534 nm。活细胞摄取Rhodamine 123达到平衡的速度较快，只需5分钟，通过激光扫描共聚焦显微镜观察，即可见到线粒体被Rhodamine 123染成绿色。当细胞被反复冲洗时，Rhodamine 123通常不被细胞保留，但许多癌细胞可较长时间保留这种染料，因此，它有助于某些癌症的诊断。
JC-1是用得*多的。它在浓度或线粒体膜电位低时，以单体存在，激发波长为490 nm，发射波长为527 nm，呈绿色荧光。当浓度升高或线粒体膜电位升高时，JC-1形成J-聚体，呈橙色荧光，此时激发波长为490 nm，发射波长为590 nm。JC-1*重要的应用是检测活细胞内线粒体的膜电位，以及追踪凋亡细胞中的线粒体变化。
线粒体是细胞的能量工厂。因其参与了细胞凋亡，这些年也成为研究的热门。线粒体的荧光探针主要有：JC-1、Rhodamine 123等，Invitrogen还推出专门的MitoTracker® 系列探针。
MitoTracker是细胞通透性的，只要与细胞简单孵育，就能被动渗透质膜，在有活性的线粒体中积累。一旦线粒体被标记，细胞就能用甲醛固定剂固定，一些MitoTracker探针能在固定之后保留在线粒体内。这对致病细胞格外有用。而一些探针在随后的去污剂处理后还能保留，这样就能用在免疫细胞化学或原位杂交中。尽管传统的线粒体探针如Rhodamine 123也很容易标记线粒体，但是一旦线粒体的膜电位损失，它们就很容易被洗掉。这就限制了某些应用。
