Микроскоп 4Pi-STED является результатом объединения двух не связанных между собой концепций микроскопии с истощением стимулированного излучения (STED) и микроскопии 4Pi . Здесь флуоресцентный образец помещается в общий фокус двух противоположных линз , но возбуждение и детектирование осуществляются через одну линзу (режим 4Pi A). За зеленым импульсом возбуждения немедленно следует красный STED-импульс, который входит в фокальную область через обе линзы, вызывая стимулированное излучение возбужденных флуоресцентных молекул в основное состояние . Чтобы разрешить излучение флуоресценции из центра, но подавить его из соседних областей, полезно сместить фазу луча STED, чтобы получить минимум в центре.