光學顯微鏡以可見光為介質，電子顯微鏡為電子束為介質，由
於電子束波長遠較可見光小，故電子顯微鏡解析度遠比光學顯微鏡
高。光學顯微鏡放大倍率最高只有約1500倍，掃描式顯微鏡可放大
到10000倍以上。

掃描式顯微鏡有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，
約為光學顯微鏡的300倍，使得掃描式顯微鏡比光學顯微鏡更適合觀
察表面起伏程度較大的試片，是用以觀察材料表面的立體顯微結構。

穿透式電子顯微鏡，係利用電子槍〈電子放射源〉取代光學顯微鏡的
燈泡，以電磁透鏡取代玻璃製的凹凸透鏡。另外，由於肉眼無法看見
電子線，所以利用一塗佈螢光物質的螢幕接收電子刺激，藉由產生的
螢光訊號觀察樣品，用來觀察材料內部的顯微結構。