Unterschiede in der Fluoreszenzlebensdauer werden beispielsweise bei der Fluoreszenzlebensdauer-Bildgebungsmikroskopie (FLIM) genutzt. FLIM ist eine Bildgebungstechnik zur Erzeugung eines Bildes basierend auf den Unterschieden in der exponentiellen Abklingrate der Fluoreszenz einer fluoreszierenden Probe. Sie wird in der konfokalen Mikroskopie, der Zweiphotonen-Anregungsmikroskopie und der Multiphotonen-Tomographie verwendet.