电子束与样品相互作用
电子显微镜是一种使用加速电子束作为照明源的显微镜。由于电子的波长能比可见光光子的波长短 100,000 倍，因此电子显微镜具有比光学显微镜更高的分辨率，可以揭示更小物体的结构。
电子显微镜常用于研究各种生物和无机样品的超微结构，包括微生物、细胞、大分子、活检样本、金属和晶体。在工业上，电子显微镜常用于质量控制和失效分析。
当电子束与样品相互作用时，电子束会通过多种机制失去能量。损失的能量转化为替代形式，例如热量、低能二次电子和高能背散射电子的发射、光发射（阴极荧光）或 X 射线发射，所有这些能量转化都提供携带样品表面特性信息的信号，例如其表面形貌和成分。扫描电子显微镜将电子束在样品上产生的信号强度映射到图像中显示。
电子显微镜的制造和维护成本很高，共聚焦光学显微镜系统的投资和运行成本现在已与基础电子显微镜的成本相同。由于构成空气的分子会散射电子，因此大部分样品必须在真空中观察。
在常规高真空模式下工作的扫描电子显微镜通常只分析导电样品成像；非导电材料需要导电涂层（金/钯合金、碳、锇等）。电子显微镜的低电压模式使无涂层非导电样品的观察成为可能。
非导电材料也可以通过可变压力（或环境）扫描电子显微镜成像。碳纳米管、硅藻膜和微型矿物晶体（例如石棉纤维）等体积小而稳定的样品在用电子显微镜检查之前无需特殊处理。含水材料（包括几乎所有生物样品）需以不同的方式制备，以保持其稳定性，减少其厚度（超薄切片），并增加其电子光学对比度（染色）。
