Bir elektron mikroskobunun ana bileşenleri şunlardır:
Elektron kaynağı: Serbest elektronları serbest bırakan bir katot ve elektronları hızlandıran halka şeklinde bir anot. Katot ile anot arasındaki voltaj farkı çok yüksek olmalı, tipik olarak birkaç bin ile 3 milyon volt arasında olmalıdır.
Elektron: Elektronları odaklamak için kullanılır. Genellikle manyetik mercek kullanılır, bazen elektrostatik mercek kullanılır. Bir elektron merceği, optik mikroskoptaki optik mercekle aynı şekilde davranır. Optik merceğin odağı sabittir, elektron merceğinin odağı ise ayarlanabilir, dolayısıyla elektron mikroskobu, optik mikroskop gibi hareketli bir mercek sistemine sahip değildir.
Vakum ünitesi: Vakum ünitesi, elektronların absorbe edilmemesi veya yollarında saptırılmaması için mikroskop içinde bir vakum sağlamak için kullanılır.
Numune Tutucu: Numune, numune tutucuda stabilize edilebilir. Ayrıca numuneyi değiştirmek için kullanılabilecek cihazlar da bulunur (örn. taşıma, döndürme, ısıtma, soğutma, germe, vb.).
Dedektör: Elektronlardan sinyalleri veya ikincil sinyalleri toplamak için kullanılır. Türler transmisyon elektron mikroskobundan yararlanır
Mikroskop (TransmissionElectronMicroskopiTEM) ile bir numunenin doğrudan projeksiyonunu elde etmek mümkündür. Bu tip mikroskoplarda elektronlar numunenin içinden geçer, dolayısıyla numunenin çok ince olması gerekir. Numuneyi oluşturan atomların atom ağırlığı, elektronların hızlandırıldığı voltaj ve istenilen çözünürlük numunenin kalınlığını belirler. Numunenin kalınlığı birkaç nanometreden birkaç mikrona kadar değişebilir. Atom ağırlığı ne kadar yüksek ve voltaj ne kadar düşük olursa numune o kadar ince olmalıdır.
Objektif merceğin mercek sistemini değiştirerek, mercek merceğinin odak noktasındaki görüntü doğrudan büyütülebilir. Bu, bir elektron kırınım görüntüsü elde edilmesini sağlar.
kırınım görüntüsü. Bu görüntü kullanılarak numunenin kristal yapısı analiz edilebilir.
Enerji Filtreli Transmisyon Elektron Mikroskobunda (EFTEM), elektronların numuneden geçerken hızlarındaki değişiklik ölçülür. Bundan numune içindeki kimyasal elementlerin dağılımı gibi numunenin kimyasal bileşimini çıkarmak mümkündür.
