SEM, scurt pentru microscopia electronică de scanare, utilizează un fascicul de electroni extrem de concentrat pentru a scana suprafața unei probe, în timp ce TEM, scurt pentru transmisia electronică electronică, trece electroni printr-un eșantion. formată în ambele cazuri depinde de interacțiunile dintre eșantion și electronii incidente.
Electronii generați pentru ambele tipuri de microscop electronic sunt generați de un pistol de electroni. Pistoalele termoionice încălzesc un fir metalic la temperaturi suficiente pentru ionizare, apoi atrag și accelerează electronii folosind un potențial electric ridicat, pozitiv. Emițătoarele de emisie de câmp extrag electronii dintr-o probă metalică rece sau ceramică direct, folosind un câmp electric ridicat, împreună cu un vid ultra-înalt. Emițătoarele de câmp oferă o luminozitate mai mare a fasciculului, îmbunătățind calitatea finală a imaginii. Electronii sunt apoi focalizați folosind lentile condensatoare, care folosesc electromagneți puternici pentru a focaliza electronii într-un punct mic. În microscopia electronică de scanare, obiectivul obiectivului precede proba în calea fasciculului, făcând focalizarea finală a fasciculului la suprafața probei. În microscopia cu transmisie electronică, fasciculul trece prin eșantion și este mărit de o lentilă obiectivă care urmează eșantionului pe traseul fasciculului. Microscoapele electronice de scanare au, de asemenea, scanere de tip roster pentru a deflecta și a scana fasciculul peste suprafața probei.