Mikroskopska obrada slike koristi se za proizvodnju i analizu slika dobivenih mikroskopom u područjima kao što su medicina, biološka istraživanja i metalurgija. Mnogi mikroskopi koji se danas proizvode uključuju mogućnosti digitalne obrade slike, a stjecanje mikroskopske slike sada je lakše nego u prošlosti zbog napretka u tehnologiji digitalne slike. Ove vrlo tehničke tehnike obrade slike pružaju jasne i oštre mikroskopske slike. Dvodimenzionalna (2D) i trodimenzionalna (3D) manipulacija slikama također omogućuje znanstvenicima da pruže detaljniju analizu mikroskopskih slika.
Prvi korak u mikroskopskoj obradi slike je dobivanje početne slike ili slike. Mikroskopske slike halogenog srebra iz prošlosti zamijenjene su digitalnim sustavima za obradu slike koji se koriste za manipulaciju, uređivanje i pohranu slika snimljenih kroz leću mikroskopa. Razina razlučivosti digitalnih slikovnih uređaja koji se koriste u mikroskopskoj obradi slike može biti čak 32 bita, što je puno više od razina od osam ili 12 bita koje se nalaze u tipičnim digitalnim fotoaparatima. Obrada ovih slika visoke razlučivosti obično zahtijeva korištenje moćnog računala, vrhunske digitalne kamere i softvera za obradu digitalnih slika. Većina modernih mikroskopa opremljena je mogućnostima dobivanja digitalne slike.
Razvijene su različite vrste procesa manipulacije slikama kako bi se osigurala točnija reprodukcija mikroskopskih slika. Neki od ovih procesa koriste se za smanjenje šuma slike, podešavanje svjetline, povećanje kontrasta ili poboljšanje slike na neki način. Na primjer, uklanjanje određenih izobličenja na slici koristi se procesom koji se naziva dekonvolucija. Ovaj proces čini mikroskopsku sliku oštrijom i jasnijom pomoću niza složenih algoritama. Ove višedimenzionalne tehnike obrade mikroskopskih slika omogućuju znanstvenicima da snime slike i pretvore ih u upotrebljivije vizualne oblike za proučavanje i istraživanje.
Mikroskopska analiza slike radi se pomoću različitih računalnih aplikacija, od kojih svaka daje različitu vrstu informacija. Na primjer, jedna aplikacija za obradu mikroskopske slike može identificirati granice stanične stijenke, izračunati površinu objekta ili pružiti druga mjerenja. Softver za analizu omogućuje korisnicima da manipuliraju slikama na mnogo različitih načina, kao što je stvaranje video sekvence koja će pratiti kretanje određenih objekata ili označavati dijelove ćelije. Rekonstrukcija 2D i 3D slike i animacija korisnicima pružaju još jedan skup analitičkih alata. Ostale mogućnosti uključuju funkcije automatskog brojanja, označavanje slika ili dodavanje drugih podataka pojedinačnim mikroskopskim slikama.