活體動物體內成像技術是指應用影像學方法，對活體狀態下的生物過程進行組織、細胞和分子水平的定性和定量研究的技術。活體動物體內成像技術主要分為可見光成像 (optical imaging)、核素成像（radio-nuclear imaging）、核磁共振（magnetic resonance imaging ，MRI）成像和超聲（ultrasound）成像、計算機斷層攝影（computed tomography ，CT）成像五大類，其中可見光成像和核素成像特別適合研究分子、代謝和生理學事件，通常稱為功能成像；超聲成像和CT則適合于解剖學成像，通常稱為結構成像。功能成像與結構成像比較，前者更能夠反映細胞或基因表達的空間和時間分布，從而了解活體動物體內的相關生物學過程、特異性基因功能和相互作用。所以，活體動物體內功能成像技術可用于觀察和追蹤靶細胞、基因的表達，同時檢測多種分子事件，優化藥物和基因治療方案，從分子和細胞水平對藥物療效進行觀察，從整體動物水平上評估疾病發展過程，對同一個動物進行時間、環境、發展和治療影響跟蹤。
 
    體內可見光成像(optical in vivo imaging)技術主要包括生物發光(bioluminescence)與熒光(fluorescence)成像兩種技術。生物發光成像是用熒光素酶(luciferase)基因標記細胞或DNA，利用其產生的蛋白酶與相應底物發生生化反應產生生物體內的探針光信號；而熒光成像則是采用熒光報告基因（如GFP、RFP）或Cyt及dyes等熒光染料進行標記，利用熒光蛋白或染料產生的熒光就可以形成體內的熒光光源。前者是動物體內的自發光，不需要激發光源，可通過高度靈敏的CCD直接捕捉光信號，而后者則需要外界激發光源的激發才可以捕捉發光信號。傳統的動物實驗方法需要在不同的時間點宰殺實驗動物以獲得數據, 得到多個時間點的實驗結果。相比之下，體內可見光成像技術通過對同一組實驗對象在不同時間點進行記錄，跟蹤同一觀察目標（標記細胞及基因）的移動及變化，所得的數據也更加真實可信。另外, 這一技術由于不涉及放射性物質，具有操作簡單，所得結果直觀，靈敏度高等特點, 在剛剛發展起來的幾年時間內，已廣泛應用于生命科學、醫學研究及藥物開發等方面。