本实用新型实施例公开了一种光学超分辨显微成像系统，包括光学模块以及成像模块；光学模块用于通过第一波长光束以及第二波长光束照射待成像目标，以使待成像目标的分子初始化为第一电荷态以及在第一预设位置范围内的分子转化为第二电荷态；利用第三波长光束照射待成像目标第二预设位置范围内的分子，以辐射荧光信号；根据待成像目标辐射的荧光信号的光强信息对待成像目标进行成像。本申请技术方案使用低功率连续光泵浦，实现了对待成像目标的超分辨显微成像，不影响待成像目标的性质，而且光学系统与电子系统结构简单，节省了操作成本和费用成本。
