SEM, abreviatura de microscopía electrónica de barrido, utiliza un haz de electrones extremadamente concentrado para escanear la superficie de una muestra, mientras que TEM, abreviatura de microscopía electrónica de transmisión, pasa electrones a través de una muestra. La formación en ambos casos depende de las interacciones entre la muestra y los electrones incidentes.
Los electrones generados para ambos tipos de microscopio electrónico son generados por un cañón de electrones. Las pistolas termoiónicas calientan un cable metálico a temperaturas suficientes para la ionización, luego atraen y aceleran los electrones utilizando un potencial eléctrico positivo alto. Las pistolas de emisión de campo extraen electrones de una muestra de metal o cerámica fría directamente, utilizando un campo eléctrico alto junto con un vacío ultraalto. Las pistolas de emisión de campo proporcionan un mayor brillo del haz, mejorando la calidad de imagen final. Luego, los electrones se enfocan utilizando lentes de condensador, que usan poderosos electroimanes para enfocar los electrones en un punto pequeño. En la microscopía electrónica de barrido, la lente del objetivo precede a la muestra en la trayectoria del haz, haciendo el enfoque final del haz en la superficie de la muestra. En la microscopía electrónica de transmisión, el haz pasa a través de la muestra y se magnifica por una lente objetiva que sucede a la muestra en la trayectoria del haz. Los microscopios electrónicos de barrido también tienen escáneres de lista para desviar y escanear el haz sobre la superficie de la muestra.
