Die Zeitaufgelöste Einzelphotonen Detektion (bzw. TCSPC) erlaubt es an einzelnen fluoreszenzmarkierten Molekülen sämtliche physikalische Parameter und ihre Änderungen im Zeitverlauf zu messen, welche sind: Absorptions- und Emissionswellenlängen, Fluoreszenzlebensdauern und Anisotropien.

Aus diesen Parametern lassen sich molekulare Größen wie Abstände zwischen und innerhalb der Moleküle, strukturelle Änderungen und ihr zeitlicher Verlauf, sowie die Größe der untersuchten Moleküle bzw. Molekülkomplexe bestimmen. Durch den konfokalen Aufbau können die Moleküle in zeitlicher Reihenfolge getrennt voneinander analysiert werden, so dass auch in Gemischen zwischen den verschiedenen Komponenten unterschieden werden kann.