Fotomikrografija je praksa fotografiranja mikroskopskih predmetov ali bitij, običajno v znanstvene namene. Fotomikrografija se pogosto uporablja v forenzičnih laboratorijih in medicinskih raziskavah, pa tudi na drugih področjih, ki zahtevajo preučevanje mikroskopskih podrobnosti. V 19. in 20. stoletju so bile fotomikrografije, imenovane tudi mikrofotografije, nastale s povezovanjem ali poravnavo filmske kamere z mikroskopom, kar je zapleten postopek. Digitalna tehnologija je omogočila elektronsko sinhronizacijo obeh naprav, tako da si lahko slike v živo ogledate v realnem času.
Fotomikrografija je bila pionirska v 1800-ih, le nekaj desetletij po uvedbi same fotografije. Znanstveniki so hitro ugotovili, da bi fotomikrografija olajšala preučevanje celične strukture, bolezenskih bakterij in drugih mikroskopskih snovi. Ko se je forenzična znanost začela uporabljati pri preiskavah zločinov v začetku 20. stoletja, je fotomikrografija postala pomembno orodje za preučevanje sledi dokazov, drobnih podrobnosti, ki lahko osumljenca povežejo s krajem zločina.
Zoom objektivi in mikroskopi za fotoaparate delujejo na istem osnovnem principu: z uporabo povečevalnih leč in včasih zrcal, da povečajo točko, hkrati pa ohranijo jasno izostritev. Zgodnja fotomikrografija je vključevala kompleksno razporeditev kamer in mikroskopov. V nekaterih primerih je bila leča kamere dejansko odstranjena, zaradi česar je mikroskop učinkovito služil kot leča. Digitalna tehnologija je odpravila potrebo po tako skrbni uskladitvi naprav; mikroskopska slika se obdela kot digitalni podatek. Te podatke je mogoče shraniti v računalnik, shraniti kot fotografijo ali video in povečati na zaslonu, vse dokler je predmet še pod mikroskopom.
Fotomikrografija je v sodobnem času morda najbolj znana po uporabi pri obdelavi sledi dokazov s prizorišč zločina. Dokaz v sledovih je posledica mikroskopskih delcev, ki nastanejo ob stiku dveh snovi. Na primer, moški, ki hodi po preprogi, bo na svojih čevljih zbral vlakna preproge, prav tako pa bo na sami preprogi pustil drobne delce umazanije ali druge snovi s podplatov čevlja. Pri pregledu kraja zločina lahko preiskovalci s fotomikrografijo najdejo te elemente v sledovih in jih povežejo z osumljencem. Razen če so dokazi v sledovih še posebej močni, je treba pridobiti druge dokaze za obsodbo osumljenca na sodišču.
Fotomikrografija je pogosto prikazana v televizijskih kriminalnih oddajah, kot sta NCIS in Bones, čeprav ne vedno realistično. Fotomikrografija je bila uporabljena tudi za ustvarjanje umetnosti. Fotograf in znanstvenik Roman Vishniac je ob svojem umetniškem delu pogosto prikazoval svoje mikrografe, kar je poznejše fotografe navdihnilo, da so iskali slike mikroskopske lepote. Ena izmed Vishniacovih najbolj revolucionarnih slik je s fotomikrografijo prikazala svet, kot bi ga lahko videla žuželka z večplastnimi očmi.