Els components principals d'un microscopi electrònic són:
Font d'electrons: un càtode que allibera electrons lliures i un ànode en forma d'anell que accelera els electrons. La diferència de tensió entre el càtode i l'ànode ha de ser molt elevada, normalment entre uns quants milers i 3 milions de volts.
Electró: serveix per enfocar els electrons. Normalment s'utilitza una lent magnètica, de vegades s'utilitza una lent electrostàtica. Una lent electrònica actua de la mateixa manera que una lent òptica en un microscopi òptic. El focus de la lent òptica és fix, mentre que el focus de la lent electrònica es pot ajustar, de manera que el microscopi electrònic no té un sistema de lents mòbils com el microscopi òptic.
Unitat de buit: La unitat de buit s'utilitza per assegurar un buit dins del microscopi de manera que els electrons no s'absorbeixin ni es desviïn al seu pas.
Suport de la mostra: la mostra es pot estabilitzar al suport de la mostra. A més, sovint hi ha dispositius que es poden utilitzar per alterar la mostra (per exemple, moure, girar, escalfar, refredar, estirar, etc.).
Detector: S'utilitza per recollir senyals o senyals secundaris dels electrons. Els tipus utilitzen microscòpia electrònica de transmissió
Microscopi (TransmissionElectronMicroscopyTEM) és possible obtenir una projecció directa d'una mostra. En aquest tipus de microscopi els electrons travessen la mostra, de manera que la mostra ha de ser molt prima. El pes atòmic dels àtoms que formen la mostra, el voltatge al qual s'acceleren els electrons i la resolució desitjada determinen el gruix de la mostra. El gruix de la mostra pot variar des d'uns pocs nanòmetres fins a unes poques micres. Com més gran sigui el pes atòmic i com més baix sigui el voltatge, més prima ha de ser la mostra.
En canviar el sistema de lents de la lent objectiu, es pot ampliar directament la imatge al punt focal de la lent objectiu. Això permet obtenir una imatge de difracció d'electrons.
imatge de difracció. Amb aquesta imatge es pot analitzar l'estructura cristal·lina de la mostra.
A la microscòpia electrònica de transmissió filtrada per energia (EFTEM) es mesura el canvi de velocitat dels electrons a mesura que passen per la mostra. D'això és possible deduir la composició química de la mostra, com ara la distribució dels elements químics dins de la mostra.
