電子顯微鏡使用電子束與樣品相互作用產生的信號來獲取有關結構，形態和組成的信息。

1. 電子槍產生電子。
2. 兩組聚光鏡將電子束聚焦在樣本上，然后聚焦成細束。
3. 為了將電子向下移動到色譜柱，在鎢絲和陽極之間施加了一個加速電壓（通常在100 kV-1000 kV之間）。
4. 待檢查的樣品非常薄，至少比光學顯微鏡薄200倍。切下20-100 nm的超薄切片，該切片已經放置在樣品架上。
5. 電子束穿過樣品，并且電子會根據樣品不同部分的厚度或折射率而散射。
6. 樣品中較稠密的區域會散射更多的電子，因此在圖像中顯得更暗，因為更少的電子撞擊屏幕的該區域。相反，透明區域更亮。
7. 從樣品中出來的電子束到達物鏡，該物鏡具有高功率并形成中間放大圖像。
8. 目鏡然后產生zui終的進一步放大的圖像。