近年来，光学成像与检测技术越来越多的应用于生物医学领域，其具有高检测灵敏度、生物安全性好以及非侵入性等众多优异的特点。该技术的发展得益于荧光物质（如染料、荧光蛋白）的光学特性和光学成像设备的发展。与传统下转换光学成像方式相比，上转换光学成像具有反斯托克斯位移发光特性。该光学成像方式在生物医学领域中展现出较好的应用前景，其成像方式较好地避免了下转换发光的一些弊端，如近红外光激发可增加光对组织的穿透深度、可避免生物体自发荧光和对组织损伤较小等。正因为上转换光学成像方式的特殊性，有必要对其进行介绍并综述近期在生物医学领域中的应用，包括成像检测与疾病治疗。这对于合理使用上转换发光技术和合理设计上转换发光材料具有指导意义。