gdzie D oznacza maksymalną rozdzielczość, λ długość fali świetlnej, a NA aperturę numeryczną. Ponieważ w technice STED fluorescencja jest dezaktywowana selektywnie, osiągana rozdzielczość przekracza limit Abbego charakterystyczny dla tradycyjnej mikroskopii konfokalnej. Typowa fluorescencja występuje po wzbudzeniu elektronu z poziomu podstawowego do elektronowego poziomu wzbudzonego następnego poziomu energetycznego który następnie poprzez relaksację do poziomu podstawowego emituje foton o energii stanowiącej różnicę energii poziomów i W technice STED proces ten zostaje przerwany zanim foton zostanie wyemitowany. Zamiast spontanicznej relaksacji do niskoenergetycznego poziomu wibracyjnego na poziomie podstawowym elektron jest zmuszony do relaksacji na wyżej energetyczny poziom wibracyjny poziomu podstawowego i emisji fotonu niżej energetycznego, jak zostało pokazane na rysunku obok. Ponieważ elektron relaksuje na wyższy poziom wibracyjny, energia pomiędzy stanem wzbudzonym a stanem po wymuszonej emisji jest mniejsza niż dla emisji spontanicznej. Tym samym długość fali wyemitowanego na sposób wymuszony fotonu jest większa, więc bardziej przesunięta w stronę czerwieni.