賽默飛紅外顯微鏡幾經更新換代，已由早的普通紅外顯微鏡發展到了逐點掃描紅外顯微鏡，又發展到現在應用的線掃描或面掃描紅外顯微鏡。由于紅外顯微鏡具有放大和聚焦作用，所以它照射到樣品上的有效紅外光斑直徑可以小到100～200微米，這就為采集微量樣品或樣品表面微區的紅外光譜提供了可能，而且能夠得到高質量的紅外光譜。所以紅外顯微鏡在化學、生物學、材料科學、礦物學、醫學和法庭科學等領域得到了廣泛的應用。
1、系統組成：
紅外顯微鏡是將紅外光譜儀與光學顯微鏡聯用的系統。主要由紅外主機、紅外顯微鏡系統和計算機組成。紅外顯微鏡由于其精密性，多采用干涉原理，主要部件包括邁克爾遜干涉儀、顯微鏡光學系統、檢測器等。
由紅外光源發出的光經分束器分為兩束光，一束由動鏡經分束器反射到樣品后進入檢測器；另一束由定鏡反射經分束器、樣品后到檢測器，兩束光作用于樣品，并在檢測器處發生干涉。干涉儀將光源來的信號經過樣品后以干涉圖的形式送往計算機進行傅里葉變換的數學處理，zui后將干涉圖還原為光譜圖。
2、工作原理：
樣品放置在紅外顯微鏡的載物臺上，光譜儀產生光束射向并聚焦到待測樣品，可以進行上下高度的光路聚焦。通過調節載物臺X軸和Y軸以及調節光柵，可以確定測試的樣品以及樣品中不同的微區。
紅外顯微鏡檢測器測量出顆粒的光譜反射光束，從而對樣品進行點、線、面的分子水平的掃描，可以快速、自動獲得大量的紅外光譜圖，并把測量點的坐標與對應的紅外光譜同時存入計算機。經過一定的數據處理便得到不同化學官能團及化合物在微區分布的三維立體圖或平面圖，并以彩色圖像的形式顯示在屏幕上。不同顏色代表該區域某一基團的吸光度不同。
通過成分圖像分析，可以獲得樣品的空間分辨紅外譜圖和某一微小區域內成分圖像，從而可以分析樣品在各掃描微區的組分及結構特征，因此可以表征樣品的結構、官能團的空間分布及其變化等。
3、測量方式：
紅外顯微鏡按其光路系統的差異，一般分為非同軸光路紅外顯微鏡和同軸光路紅外顯微鏡兩大類。非同軸光路紅外顯微鏡是較早推出使用的一類紅外顯微鏡，具有透射式和反射式兩種操作功能。同軸光路紅外顯微鏡是另一類紅外顯微鏡，也具有透射式和反射式兩種操作模式。也可以采用衰減全反射模式，它采用的是硅晶體。
根據紅外顯微鏡所測樣品的形態、性質和測試要求，可以選擇透射、反射、衰減全反射三種測試模式。透射模式是測定樣品的主要方法，可提供*的信噪比，適應于測試透光性較好的樣品，如厚度小于20μm的薄膜、固體切片；反射模式是效率較高的一種測試方法，適應于測定背景比較光亮、光反射較強的樣品，如微小顆粒樣片；衰減全反射模式，在某些情況下是*的一種測量方法，適應于測定需進行表面成分或表面污染物分析的樣品。
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