Ultramikroskop je optické zařízení, které umožňuje pozorovat a studovat objekty o velikosti nanometrů. Ke zvýšení rozlišení využívá vlny ultrafialového světla a techniky luminiscence.
Princip činnosti ultramikroskopu je založen na použití krátkovlnného ultrafialového záření a luminiscence. Krátké ultrafialové vlny mají krátkou vlnovou délku a dokážou rozlišit velmi jemné detaily, které nejsou viditelné ve viditelném světle. Při vystavení ultrafialovému světlu začnou některé předměty svítit (luminiscovat). Tato záře je zaznamenána a umožňuje vidět částice o velikosti nano.
Ultramikroskopy se aktivně využívají v nanotechnologiích, molekulární biologii, pro studium koloidních roztoků a dalších oblastech, které vyžadují pozorování nanoobjektů. První ultramikroskop vytvořili na začátku 20. století němečtí vědci Zsigmondy a Seliger. Od té doby se ultramikroskopie neustále zdokonaluje a otevírá nové možnosti při studiu světa v nanoměřítku.