Τα κύρια συστατικά ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου είναι:
Πηγή ηλεκτρονίων: μια κάθοδος που απελευθερώνει ελεύθερα ηλεκτρόνια και μια άνοδος σε σχήμα δακτυλίου που επιταχύνει τα ηλεκτρόνια. Η διαφορά τάσης μεταξύ της καθόδου και της ανόδου πρέπει να είναι πολύ υψηλή, συνήθως μεταξύ λίγων χιλιάδων και 3 εκατομμυρίων βολτ.
Ηλεκτρόνιο: χρησιμοποιείται για την εστίαση των ηλεκτρονίων. Συνήθως χρησιμοποιείται μαγνητικός φακός, μερικές φορές χρησιμοποιείται ηλεκτροστατικός φακός. Ένας ηλεκτρονικός φακός δρα με τον ίδιο τρόπο όπως ένας οπτικός φακός σε ένα οπτικό μικροσκόπιο. Η εστίαση του οπτικού φακού είναι σταθερή, ενώ η εστίαση του φακού ηλεκτρονίων μπορεί να ρυθμιστεί, επομένως το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο δεν διαθέτει σύστημα κινητού φακού όπως το οπτικό μικροσκόπιο.
Μονάδα κενού: Η μονάδα κενού χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει ένα κενό μέσα στο μικροσκόπιο έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια να μην απορροφώνται ή εκτρέπονται στην πορεία τους.
Υποδοχή δείγματος: Το δείγμα μπορεί να σταθεροποιηθεί στη θήκη δείγματος. Επιπλέον, συχνά υπάρχουν συσκευές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αλλαγή του δείγματος (π.χ. κίνηση, περιστροφή, θέρμανση, ψύξη, τέντωμα κ.λπ.).
Ανιχνευτής: Χρησιμοποιείται για τη συλλογή σημάτων ή δευτερογενών σημάτων από ηλεκτρόνια. Οι τύποι χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης
Μικροσκόπιο (TransmissionElectronMicroscopyTEM) είναι δυνατό να ληφθεί μια άμεση προβολή ενός δείγματος. Σε αυτόν τον τύπο μικροσκοπίου, τα ηλεκτρόνια διέρχονται από το δείγμα, επομένως το δείγμα πρέπει να είναι πολύ λεπτό. Το ατομικό βάρος των ατόμων που αποτελούν το δείγμα, η τάση στην οποία επιταχύνονται τα ηλεκτρόνια και η επιθυμητή ανάλυση καθορίζουν το πάχος του δείγματος. Το πάχος του δείγματος μπορεί να ποικίλλει από μερικά νανόμετρα έως μερικά μικρά. Όσο μεγαλύτερο είναι το ατομικό βάρος και όσο χαμηλότερη είναι η τάση, τόσο πιο λεπτό πρέπει να είναι το δείγμα.
Με την αλλαγή του συστήματος φακών του αντικειμενικού φακού μπορεί κανείς να μεγεθύνει απευθείας την εικόνα στο εστιακό σημείο του αντικειμενικού φακού. Αυτό επιτρέπει σε κάποιον να αποκτήσει μια εικόνα περίθλασης ηλεκτρονίων.
εικόνα περίθλασης. Χρησιμοποιώντας αυτήν την εικόνα, μπορεί να αναλυθεί η κρυσταλλική δομή του δείγματος.
Στην Ενεργειακή Φιλτραρισμένη Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Μετάδοσης (EFTEM) μετράει κανείς τη μεταβολή της ταχύτητας των ηλεκτρονίων καθώς περνούν μέσα από το δείγμα. Από αυτό είναι δυνατό να συναχθεί η χημική σύνθεση του δείγματος, όπως η κατανομή των χημικών στοιχείων μέσα στο δείγμα.
