Elektronmikroskopibruker signaler generert av samspillet mellom en elektronstråle og en prøve for å få informasjon om struktur, morfologi og sammensetning.
Elektronkanoner produserer elektroner.
To sett med kondensatorer fokuserer elektronstrålen på prøven, hvor den fokuseres til en tynn stråle.
For å flytte elektronene nedover kolonnen påføres en akselererende spenning (vanligvis mellom 100 kV-1000 kV) mellom wolframfilamentet og anoden.
Prøvene som skal undersøkes er veldig tynne, minst 200 ganger tynnere enn et lysmikroskop. Skjær ultratynne deler av 20-100 nm som er plassert på prøveholderen.
En elektronstråle passerer gjennom prøven og elektronene blir spredt avhengig av tykkelsen eller brytningsindeksen til forskjellige deler av prøven.
Tette områder i prøven sprer flere elektroner og ser derfor mørkere ut i bildet fordi færre elektroner treffer det området av skjermen. Motsatt er gjennomsiktige områder lysere.
Elektronstrålen som kommer ut av prøven når objektivlinsen, som har høy kraft og danner et mellomliggende forstørret bilde.
Okularet produserer deretter et siste, ytterligere forstørret bilde.
