Et sæt af elektronmikroskopets dele
Elektronkilde: Det er en katode, der frigiver frie elektroner, og en ringformet anode accelererer elektroner. Spændingsforskellen mellem katoden og anoden skal være meget høj, typisk mellem flere tusinde volt og tre millioner volt.
Elektroner: Bruges til at fokusere elektroner. Generelt bruges magnetiske linser, og nogle gange bruges elektrostatiske linser også. Elektronlinsens funktion er den samme som den optiske linse i det optiske mikroskop. Fokus på den optiske linse er fast, men fokus på den elektroniske linse kan justeres, så elektronmikroskopet ikke har et bevægeligt linsesystem som et optisk mikroskop.
Vakuumanordning: Vakuumanordningen bruges til at sikre vakuumtilstanden inde i mikroskopet, så elektroner ikke absorberes eller afbøjes på deres vej.
Prøveholder: Prøver kan placeres stabilt på prøveholderen. Derudover er der ofte enheder, der kan bruges til at ændre prøven (såsom flytning, rotation, opvarmning, afkøling, forlængelse osv.).
Detektor: Et signal eller sekundært signal, der bruges til at indsamle elektroner. Projektionen af en prøve kan opnås direkte ved at bruge et transmissionselektronmikroskop (Transmission Electron Microscopy TEM). Elektroner passerer gennem prøven i dette mikroskop, så prøven skal være meget tynd. Atomvægten af de atomer, der udgør prøven, spændingen, hvormed elektronerne accelereres, og den ønskede opløsning bestemmer tykkelsen af prøven. Tykkelsen af prøven kan variere fra nogle få nanometer til nogle få mikrometer. Jo højere atommasse og jo lavere spænding, jo tyndere skal prøven være.
Ved at ændre objektivets linsesystem kan man direkte forstørre billedet i objektivets brændpunkt. Herfra kan man få elektrondiffraktionsbilleder. Ved hjælp af dette billede kan prøvens krystalstruktur analyseres.
I Energy Filtered Transmission Electron Microscopy (EFTEM) måler folk ændringer i elektronernes hastighed, når de passerer gennem en prøve. Heraf kan den kemiske sammensætning af prøven udledes, såsom fordelingen af kemiske grundstoffer i prøven.
