掃描電鏡的工作原理主要是利用二次金相顯微鏡電子成像金相顯微鏡，它工作原理是這樣的：從電顯微鏡子槍燈絲發出的直徑約20∼35μm的電子束，受到陽極1∼40kV高壓的加速射向鏡筒，顯微鏡並受到第一、二聚光鏡和物鏡的彙聚作用，縮小成直徑約幾十埃的狹窄電子束射到樣品上。 與此同時，偏放大鏡轉線放大鏡圈使電子束在樣品上作光柵狀的掃描。電子束與樣品相互作用將產生多種信號，其中最重要的是二次電望遠鏡子。由於控制鏡筒入射電子束的掃描線圈的電路同時也控制顯像管的電子束在屏上的掃描。用這種方法就如電視機屏上的像一樣，一點一點，一線一線地組成了像。 圖像為立天文望遠鏡體形像，反映了標本的表望遠鏡面結構。為了使標本表面發射出次級電子，標本在固定、脫水後，要噴塗上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發出次級天文望遠鏡電子信號。
