SMLM (Single Molecule Localization Microscopy) neboli jednomolekulová lokalizační mikroskopie, je jednou z technik získávání super-rezolučních snímků díky pozorování a lokalizaci jednotlivých fluoreskujících molekul s přesností výrazně větší, než je konvenční rozlišovací schopnost mikroskopu. Přesnost lokalizace jednotlivých molekul je ovlivněna velikostí obrazového šumu, který klesá s celkovým počtem fotonů ve změřené PSF (Point Spread Function = bodová rozptylová funkce). Např. při detekci 106 fotonů se přesnost lokalizace molekul blíží k 1 nm. Princip SMLM je totožný pro tři metody, které byly objeveny nezávisle na sobě – PALM (PhotoActivation Localization Microscopy), FPALM (Fluorescence PhotoActivation Localization Microscopy) a STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) a které se od sebe navzájem liší charakterem použitých fotoaktivovatelných fluorescenčních molekul a jim odpovídajících mechanismů generování fluoreskujících molekul.