Egy elektronmikroszkóp a fénymikroszkóppal ellentétben nem fotonokkal világítja meg a vizsgálandó mintát, hanem elektroncsóvával. A nagyítás függ a besugárzott elektromágneses hullám hullámhosszától. Mivel az elektronsugárzás hullámhossza lényegesen kisebb a fénysugár hullámhosszánál, sokkal erősebb nagyítást tesz lehetővé. Az elektronmikroszkóp vákuumban működik, ezért illékony anyagok vizsgálatára nem alkalmas. Nem csupán a készülék drága, üzemeltetése igen költséges tekintve, hogy rázkódásmentes és mágnesestér mentes környezetben kell vele dolgozni. A mintaelőkészítés is bonyolult.
Fajtái:
- transzmissziós vagy sugáráteresztő elektronmikroszkóp
- pásztázó (scanning) elektronmikroszkóp
- reflexiós (sugárvisszaverő) elektronmikroszkóp
- pásztázó transzmissziós elektronmikroszkóp