La microscopie optique non linéaire, ou microscopie multiphoton, est une technique optique permettant l'imagerie 3D à l’échelle micrométrique sur des matériaux, principalement organiques. Elle offre sur les matériaux collagénique et cellulosique en particulier, la possibilité d'accéder de façon non invasive à des informations morphologiques et sur l’état de dégradation.