在该方向主要研究内容包含：（1）生命系统中产生的光学现象及其反映的生命过程的基础研究；（2）以光学技术为基础进行组织光学成像、非侵入的光学诊断和光动力医疗技术开发研究；（3）基于荧光光谱和拉曼光谱技术的成份检测和定量分析方法研究。

本方向现有研究成员7人，其中教授2名，副教授3人，6人具有博士学位。先后承担国家自然科学基金3项，广东省自然科学基金4项，广东省卫生厅项目2项，东莞市科技计划项目1项。一人入选广东省特支计划，一人入选广东省优秀青年教师培养计划。骨干成员林林教授兼任广东省生物医学工程学会青年委员副主任委员，广东省医疗器械标准委员会委员，中国医学物理学会生物医学信号物理专业委员会常务委员。近5年研究团队先后在APL, OE, JBO等著名光学期刊发表论文50余篇，其中SCI检索38篇，累计影响因子超过80分。