超微结构是亚显微结构的别称，指普通光学显微镜无法分辨（分辨率极限约0.2微米）、需借助
电子显微镜观察的细胞微细结构。典型案例包括厚度小于0.2微米的
细胞膜、内质网膜、
核膜等膜系统，以及
核糖体、
微管、
微丝等细胞器。在医学领域，超微结构病理研究通过分析
线粒体嵴形态异常、细胞骨架排列紊乱等亚细胞病理特征，为肿瘤诊断和肝病研究提供依据。
超微结构指在电子显微镜下才能观察到的直径小于0.2微米的细胞组分，其研究需使用
透射电镜或
扫描电镜。
普通光学显微镜因受
可见光波长限制，无法分辨该类结构，例如核糖体（直径25纳米）与微管（外径24纳米）的精细形态。