Elektron mikroskopları, numunelerin görüntülerini oluşturmak için vakumda yüksek hızlı elektronlar kullanır. Elektronlar ışıktan çok daha küçük bir dalga boyuna sahip olduklarından, elektron mikroskopları ışık mikroskoplarından daha büyük çözünürlüğe sahiptir.
Transmisyon elektron mikroskobu, elektron mikroskopisindeki en eski yeniliktir. Transmisyon elektron mikroskobunda, yüksek voltajlı elektron demeti bir numuneden geçer. Elektronların bir kısmı ışıldaktan geçerken bir kısmı dağılır. Ortaya çıkan elektronlar numunenin yapısı hakkında bilgi taşır ve mikroskobun objektif lensi bu bilgiyi büyütür. Bir görüntüleme ekranı veya fotoğraf plakası bilgileri görüntü olarak toplar.
Taramalı elektron mikroskopları, numunenin dikdörtgen bir bölümünü araştırmak ve taramak için bir elektron ışını kullanır. Elektron ışını numuneyle etkileşime girdiğinde, numunenin yüzey yapısı hakkında bilgi taşıyan ısı, ışık ya da X ışınları olarak enerjisini kaybeder. Bir taramalı elektron mikroskobunun elektronları, bir numuneden geçmek yerine yüzeyi tararlar, çünkü taramalı mikroskoplar, bütün organizmaları tararken, bir transmisyon elektron mikroskobundan çok daha kalın örnekler görüntüleyebilir. Taramalı elektron mikroskopları, eklem bacaklılarının ve bakterilerin üç boyutlu görüntülerini sağlar.
Elektron mikroskoplarının en büyük dezavantajı, canlı organizmaları çalışmadaki yetersizlikleridir. Işık mikroskopları, mikroorganizmaların hareketi hakkında mükemmel bilgi verir, ancak bir elektron mikroskobunun gerekli olan boşluğu yaşayan herhangi bir şeyin çalışılmasını önler. Ayrıca, transmisyon elektron mikroskopları genellikle numunelerin çok ince bölümlerde olmasını gerektirir.
