iSTORM超高分辨率显微镜主要适用于实验室、研究所及医院的实验与观察。样品广泛适用于分子细胞生物学、神经生物学、免疫学、药理学等领域内固定的细胞、组织、细菌、酵母和病毒的研究，iSTORM活细胞版也可以进行活细胞的相关成像。

荧光染料被激发进入发射态，之后会进入暗态（Dark state），在暗态中它们将与自由氧结合，进入漂白状态。在漂白状态下，染料不会再次发出荧光。如果不让染料与自由氧结合，它将无法进入漂白状态，一直维持在暗态。高功率的激发光可以使染料从暗态再次进入发射态。这种从亮到暗再到亮的状态切换看起来就像是染料在“闪烁”一样。STORM通过随机的分批“点亮”目标分子来进行超分辨定位。这样每个活跃的荧光集团都被分辨，它们的图像与其他分子分开，不重叠。这样确定了基团的准确位置，多次重复这个过程，每次随机打开荧光基团的不同亚基，得到图像，确定每个亚基的位置后，把以上图像重建成一张超高分辨率图像。