又称“热波成像”。利用激光在媒质中产生的热波和声波对媒质表面浅层或亚表面层的结构进行成像的技术。这种成像技术也称光声显微镜技术，与用声波进行成像的超声显微镜相比，数吉赫的超声波波长才能小到微米左右而且技术难度很大，1兆赫的热波却可较方便地得到微米级的热波波长，从而使光声显微镜的分辨率达微米量级。限制其分辨率进一步提高的因素主要在于激光焦斑的进一步减小，故现已出现用焦斑更小的电子束（甚至γ射线、粒子束等）来代替激光产生热波的电子声显微镜等，其分辨率可比光声显微镜再改善几个数量级。