本发明公开一种基于DMD的多色结构光照明超分辨显微成像方法，DMD作为数字闪耀光栅对不同波长的激光进行衍射，傅里叶滤波产生的正负一级衍射光经过精确的偏振调制后在待测荧光样品表面干涉生成高对比度的条纹照明图案，通过DMD加载不同方向和相位的条纹图案快速地对干涉条纹进行方向旋转和相位移动，对获得的多幅原始荧光强度图像进行重构得到超分辨显微图像。本发明还公开了基于DMD的多色结构光照明超分辨显微成像装置，用振镜快速切换不同的激光波长选通或截止进入到不同的方芯多模光纤内，通过调节方芯多模光纤输出端进行各波长入射角度的对准，从而保证各波长对应的闪耀级次落在同一位置以便于傅里叶滤波。装置复杂度低，灵活度、稳定性、可扩展性高，同时采用模块化设计使系统可扩展应用于三维干涉型结构光照明显微技术和投影型结构光照明显微技术的成像研究。