钙成像技术（Calciumimaging）是利用钙离子指示剂检测组织内钙离子浓度的方法。钙离子成像技术主要用于神经系统研究中，其中钙离子变化提示神经元活动。这项技术广泛应用于神经生物学，细胞生物学，生理学，发育生物学和药物学领域中。神经生物学中主要研究神经细胞离子浓度改变引发的信号发射，生理学中主要研究肌肉运动-心肌细胞中的钙信号，细胞生物学中主要研究信号传导和离子通道，发育生物学中主要研究卵受精机制，药物学中主要用于筛选药物、药效学考察等方面。
钙成像技术属于光遗传学技术中的一类，实际检测的是细胞或组织中Ca²⁺的浓度变化，将钙浓度变化转化为荧光信号，从而使细胞电活动转化为可记录的光信号。检测的手段是利用可以感应Ca²⁺的浓度的钙离子指示剂完成的。钙离子指示剂分为两种，一种为化学性钙离子指示剂（chemical calcium indicators），另一种为现在普遍使用的遗传编码钙离子指示剂（genetically-encoded calcium indicators，GECIs），例如GCaMP。GCaMP由绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）、钙调蛋白（calmodulin, CaM）和肌球蛋白轻链激酶的一段肽段序列M13构成。当有Ca²⁺结合CaM时，CaM发生构象变化，其轻链区可以结合M13，在特定波长的光照下GFP发色团的质子化作用增强、吸光度增加，从而使GFP发出强烈的荧光。
GcaMP6是一种超灵敏的荧光蛋白，可以特异高效地反映细胞内游离Ca²⁺浓度的变化。在活体中，对单个动作电位诱发的钙信号响应，GCaMP6 比GCaMP3强10 倍，动力学快2 倍。