اجزای اصلی میکروسکوپ الکترونی عبارتند از:
منبع الکترونی: کاتدی که الکترونهای آزاد آزاد میکند و آند حلقهای شکل که الکترونها را شتاب میدهد. اختلاف ولتاژ بین کاتد و آند باید بسیار زیاد باشد، معمولاً بین چند هزار تا 3 میلیون ولت.
الکترون: برای تمرکز الکترون ها استفاده می شود. معمولاً از لنز مغناطیسی استفاده می شود، گاهی اوقات از عدسی الکترواستاتیک استفاده می شود. یک عدسی الکترونی مانند یک عدسی نوری در میکروسکوپ نوری عمل می کند. فوکوس عدسی نوری ثابت است، در حالی که فوکوس عدسی الکترونی را می توان تنظیم کرد، بنابراین میکروسکوپ الکترونی سیستم عدسی متحرکی مانند میکروسکوپ نوری ندارد.
واحد خلاء: واحد خلاء برای اطمینان از خلاء در داخل میکروسکوپ استفاده می شود تا الکترون ها در مسیر خود جذب یا منحرف نشوند.
نگهدارنده نمونه: نمونه را می توان در نگهدارنده نمونه تثبیت کرد. بعلاوه اغلب وسایلی وجود دارند که می توانند برای تغییر نمونه استفاده شوند (مانند حرکت، چرخش، گرما، خنک، کشش و غیره).
آشکارساز: برای جمع آوری سیگنال ها یا سیگنال های ثانویه از الکترون ها استفاده می شود. انواع از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده می کنند
میکروسکوپ (TransmissionElectronMicroscopyTEM) می توان یک نمونه را به طور مستقیم به نمایش گذاشت. در این نوع میکروسکوپ الکترون ها از نمونه عبور می کنند، بنابراین نمونه باید بسیار نازک باشد. وزن اتمی اتم هایی که نمونه را تشکیل می دهند، ولتاژی که الکترون ها در آن شتاب می گیرند و قدرت تفکیک مورد نظر ضخامت نمونه را تعیین می کند. ضخامت نمونه می تواند از چند نانومتر تا چند میکرون متفاوت باشد. هر چه وزن اتمی بیشتر و ولتاژ کمتر باشد، نمونه باید نازکتر باشد.
با تغییر سیستم عدسی عدسی شیئی می توان مستقیماً تصویر را در نقطه کانونی عدسی شیئی بزرگ کرد. این به فرد امکان می دهد تصویر پراش الکترونی را بدست آورد.
تصویر پراش با استفاده از این تصویر می توان ساختار کریستالی نمونه را تحلیل کرد.
در میکروسکوپ الکترونی عبوری فیلتر شده انرژی (EFTEM) تغییر در سرعت الکترونها هنگام عبور از نمونه اندازهگیری میشود. از اینجا می توان ترکیب شیمیایی نمونه را استنباط کرد، مانند توزیع عناصر شیمیایی در نمونه.
