电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。

　　透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构；

　　扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌，也能与X射线衍射仪或电子能谱仪相结合，构成电子微探针，用于物质成分分析；

　　发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。

　　（一）透射式电子显微镜

　　透射电子显微镜（transmission electron microscope，TEM）的组件包括：

　　1. 电子枪：发射电子，由阴极、栅极、阳极组成。

　　2. 聚光透镜：即电子透镜，将电子束聚集，可用于控制照明强度和孔径角。

　　3. 样品室：放置待观察的样品，并装有旋转台，用以改变试样的角度，还有装配加热、冷却等设备。

　　4. 物镜：为放大率很高的短距透镜，作用是放大电子像。物镜是决定透射电子显微镜分辨能力和成像质量的关键。

　　5. 中间镜：为可变倍的弱透镜，作用是对电子像进行二次放大。通过调节中间镜的电流，可选择物体的像或电子衍射图来进行放大。

　　6. 透射镜：为高倍的强透镜，用将二次放大后的中间像进一步放大后在荧光屏上成像。

　　7. 二级真空泵：对样品室抽真空。

　　8．照相装置：用以记录影像。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为 50～100 nm。

　　所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。通常用薄切片法或冷冻蚀刻法制备：

　　（1）薄切片法

　　通常以锇酸和戊二醛固定样品，以环氧树脂包埋，以热膨胀或螺旋推进的方式推进样品切片，切片厚度 20～50 nm，采用重金属盐染色，以增大反差。

　　（2）冷冻蚀刻法 亦称冰冻断裂法

　　将标本置于-100°C 的干冰或-196°C 的液氮中冰冻后，以冷刀急速断开标本。断裂的标本升温后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，称为蚀刻。蚀刻完成后，向断面以45o 角喷涂一层蒸气铂，再以90o 角喷涂一层碳，加强反差和强度。然后用次氯酸钠溶液消化样品，剥下碳和铂的膜，称为复膜，能显示标本蚀刻面的形态。在电镜下观察得到的影像即代表标本中细胞断裂面处的结构。

　　（二）扫描式电子显微镜

　　扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）于20 世纪60 年代问世，目前分辨力可达6～10 nm。

　　其工作原理是由电子枪发射的精细聚焦电子束经两级聚光镜、偏转线圈和物镜射到样品上，扫描样品表面并激发出次级电子，次级电子的产生量与电子束入射角有关，即与样品的表面结构有关。次级电子经探测体收集后，由闪烁器转换为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。图像为立体形象，反映了标本的表面结构。

　　扫描电镜的标本在检验前，需进行固定、脱水处理，再喷涂上一层重金属微粒，重金属在电子束的轰击下发出次级电子信号。