Fotomikrografija je praksa fotografiranja mikroskopskih objekata ili bića, obično u znanstvene svrhe. Fotomikrografija se široko koristi u forenzičkim laboratorijima i medicinskim istraživanjima, kao i drugim poljima koja zahtijevaju proučavanje mikroskopskih detalja. U 19. i 20. stoljeću fotomikrografije, koje se nazivaju i mikrografije, nastajale su spajanjem ili poravnavanjem filmske kamere s mikroskopom, što je bio kompliciran proces. Digitalna tehnologija omogućila je elektroničku sinkronizaciju dvaju uređaja kako bi se slike uživo mogle gledati u stvarnom vremenu.
Fotomikrografija je bila pionir 1800-ih, samo nekoliko desetljeća nakon uvođenja same fotografije. Znanstvenici su brzo shvatili da bi fotomikrografija olakšala proučavanje stanične strukture, bakterija bolesti i druge mikroskopske tvari. Kada je forenzička znanost ušla u upotrebu u istrazi zločina početkom 20. stoljeća, fotomikrografija je postala važan alat za ispitivanje tragova, sitnih detalja koji mogu povezati osumnjičenog s mjestom zločina.
Leće za zumiranje fotoaparata i mikroskopi rade na istom osnovnom principu: korištenjem povećala, a ponekad i zrcala, za povećanje točke uz zadržavanje jasnog fokusa. Rana fotomikrografija uključivala je složene rasporede kamera i mikroskopa. U nekim slučajevima, objektiv kamere je zapravo uklonjen, čime je mikroskop učinkovito služio kao njegova leća. Digitalna tehnologija eliminirala je potrebu za takvim mukotrpnim poravnavanjem uređaja; mikroskopska slika se obrađuje kao digitalni podatak. Ti se podaci mogu spremiti na računalo, pohraniti kao statična slika ili video i uvećati na ekranu, sve dok je objekt još pod mikroskopom.
Fotomikrografija je možda najpoznatija u moderno doba po svojoj upotrebi u obradi tragova dokaza s mjesta zločina. Dokaz u tragovima proizlazi iz mikroskopskih čestica koje nastaju kada dvije tvari dođu u kontakt. Na primjer, muškarac koji hoda po tepihu skupit će vlakna tepiha na svojim cipelama, kao i ostaviti sitne čestice prljavštine ili druge tvari s potplata cipela na samom tepihu. Ispitujući mjesto zločina, istražitelji mogu koristiti mikrofotografiju kako bi pronašli te elemente u tragovima i povezali ih s osumnjičenikom. Osim ako dokazi u tragovima nisu posebno jaki, moraju se pribaviti drugi dokazi kako bi se osumnjičenik osudio na sudu.
Fotomikrografija se često prikazuje u televizijskim kriminalističkim emisijama kao što su NCIS i Bones, iako ne uvijek realistično. Fotomikrografija je također korištena za stvaranje umjetnosti. Fotograf i znanstvenik Roman Vishniac često je izlagao svoje mikrografije uz svoj umjetnički rad, inspirirajući kasnije fotografe da traže slike mikroskopske ljepote. Jedna od Vishniacovih najrevolucionarnijih slika koristila je fotomikrografiju kako bi prikazala svijet kako ga može vidjeti kukac s višestrukim očima.