芯片掃描儀也叫生物芯片掃描儀，芯片掃描儀是生物芯片能否得到廣泛應用的關鍵器件，它是利用強光照明生物芯片激發熒光，并用探測器探測熒光強度，以獲取生物芯片信息。
芯片掃描儀主要有激光芯片掃描儀和CCD芯片掃描儀兩種工作方式。靈敏度和分辨率是芯片掃描儀最主要的兩項技術指標。靈敏度決定了芯片掃描儀能夠探測的生物芯片上最小熒光分子濃度，它與熒光激發、熒光收集、熒光探測等各個環節均有關系;分辨率決定了芯片掃描儀能夠分辨的生物芯片上最小細節，它主要與掃描方式有關。
1、激光芯片掃描儀
激光芯片掃描儀多采用共聚焦光路，其設計原理如下圖所示。激光器輸出的激光光束擴束為平行光束后，首先通過窄帶濾光片1;平行激光光束經過二向色鏡反射后，由物鏡1聚焦到生物芯片上;標記有熒光染料的生物芯片在激光照明下產生的熒光由物鏡1捕獲后變成平行光，經二向色鏡透射后由反光鏡反射至窄帶濾光片2，以濾除發射熒光以外的雜散光;熒光通過物鏡2聚焦在光欄上，光欄的作用在于阻擋生物芯片片基和吸附其上的灰塵產生的熒光和雜散光通過，而僅讓信號熒光通過;信號熒光被光電倍增管PMT檢測，并經放大器AMP放大，轉換器A/D將模擬信號轉換為數字信號，最后由計算機PC采集存貯。
激光芯片掃描儀采用激光作激發光源，可以產生較高強度的發射熒光，并采用PMT檢測熒光信號，因而具有較高的靈敏度。此外，激光芯片掃描儀的掃描工作方式，使它可以一次性完成較大面積的掃描，并且具有很高的分辨率。
2、CCD芯片掃描儀
CCD芯片掃描儀結構比較簡單，其工作原理如下圖所示。生物芯片在經過窄帶濾光片1濾光后的單色光照明下產生的熒光，經窄帶濾光片2后由物鏡捕獲成象在CCD靶面上，并由圖象采集卡采集存儲在計算機中。
CCD芯片掃描儀采用氙燈或高壓汞燈作激發光源，產生的發射熒光強度較弱，并采用CCD檢測熒光信號，因而其靈敏度較激光芯片掃描儀低。此外，CCD芯片掃描儀的掃描面積和分辨率也會受到CCD象素數的限制。