一种双模式的全内反射显微系统，属于显微仪器技术领域。本发明包括入射光路组件、成像组件和数据采集组件，入射光组件包括激光器、准直透镜、起偏器、光栅、会聚透镜和光学掩膜；成像组件包括物镜、分光镜、二向色镜、反射镜、透镜、CCD相机和EM‑CCD相机；数据采集组件包括数据采集卡和数据采集软件。本发明能够利用计算机程序算法构建出物体超分辨率荧光图像，降低成像过程的复杂度，提高测量结果的准确性；并且在此基础上，添加一种基于物体散射场幅度测量的成像模式，与原有荧光成像模式联用，形成双模态的成像显微系统。