主要应用于从细胞及亚细胞层面研究生命过程和疾病的发生机理，观察细胞内细胞器和病毒等细微结构在三维空间中的精确定位和分布，蛋白质结构、定位与功能的关系以及蛋白质-蛋白质之间发生相互作用的时空顺序，阐明生物大分子组成细胞基本结构的过程以及重要活性因子调节细胞主要生命活动的机制等。