掃描電鏡廠家的掃描電鏡電子槍發(fā)射出來的電子束，在加速電壓的作用下，經過電磁透鏡系統(tǒng)匯聚，形成一個細的電子束斑聚焦在樣品表面，末級透鏡上裝有的掃描線圈可控制電子束在樣品表面掃描。
同時高能電子束作用在樣品表面會激發(fā)出各種信號，主要包括：二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極熒光和透射電子等，這些信號被相應的接收器接收，經放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度，電子束打到樣品上一點，在顯像管熒光屏上就出現(xiàn)一個亮點，掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序成比例地轉換為視頻信號，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。
掃描電鏡可以觀察單個原子在物質表面的狀態(tài)和與表面電子行為有關的物理、化學性質，在表面科學，材料科學、生命科學、藥學化學納米技術等研究領域有廣闊的應用前景，但STM要求樣品表面與針尖具有導電性，這也是STM在應用方面的局限所在。
在進行掃描電鏡觀察前，要對樣品作相應的處理。掃描電鏡樣品制備的主要要求是：盡可能使樣品的表面結構保存好，沒有變形和污染，樣品干燥并且有良好導電性能。
用掃描電鏡觀察的部位常常是樣品的表面，即組織的游離面。由于樣品取自活體組織，其表面常有血液、組織液或粘液附著，這會遮蓋樣品的表面結構，影響觀察。因此，在樣品固定之前，要將這些附著物清洗干凈。
