本发明公开一种荧光成像系统及其应用。该荧光成像系统包括：荧光激发单元，其产生的光束照射在荧光物质上，使所述荧光物质激发出荧光；滤光片组，对由所述荧光物质激发出的荧光进行过滤，以将非荧光波段的光过滤掉；成像物镜，接收被所述滤光片组过滤后的荧光；探测器，其探测的有效波长范围为800～1700nm，通过所述成像物镜获取所述荧光物质的成像。本发明采用近红外激光光束照射到小动物上，激发小动物体内的量子点发出荧光，能快速、高效无损地实时观察活体小动物体内的深层组织、器官和细胞，为将来的肿瘤细胞、干细胞等方面的研究提供了高效的技术支持，而且可以观察近红外波段的其他材料的形貌特征。