Bir iletim elektron mikroskobu, insan gözünün 500.000 katına ve bileşik mikroskobun bin katına kadar olan büyütmelere ulaşabilir. büyütmeleri; bunun yerine, lens gibi davranan manyetik alandan geçen monokromatik bir elektron demeti kullanır.
Bu tip mikroskopta görüntülenen örnekler son derece incedir, böylece elektronlar içinden geçerken öğeyle etkileşime girebilir. Mikroskop, tek bir atom sütunu kadar küçük odaklanabilir. Bu sonuçlar bir kamera, normal olarak bir CCD tipi, bir floresan ekran veya fotoğraf filmi ile izlenir. Mikroskoptaki büyütme, her bir mikroskobun kurulumuna bağlı olarak, bobin veya merceklerden geçen akım miktarını değiştirerek kolayca ayarlanabilir.
Transmisyon elektron mikroskobunda normalde kondansatör, amaç ve projektör lenslerini içeren üç lens bulunur. Kondansatör, objektifi merceklerine hareket etmeden önce ışını oluşturur ve görüntülenen nesneden geçerken doğru odağa getirir. Projektör, adından da anlaşılacağı gibi, görüntüyü CCD kamera veya fotoğraf filmi gibi bir görüntüleme cihazında işler.