Der Physiker Ernst Ruska und der deutsche Ingenieur Max Knoll wird das erste Elektronenmikroskop im Jahr 1932 zugeschrieben. Es ermöglichte Forschern eine größere Vergrößerung und Auflösung als herkömmliche Lichtmikroskope.
Die Theorie des Elektronenmikroskops basierte auf den Arbeiten von Hermann von Helmholtz und Ernst Abbe, zwei Physikern. Sie postulierten, dass es Wellenlängen gibt, die "kleiner als Licht" und damit für das bloße Auge unsichtbar sind. Dies war die erste Theorie der Elektronen.
Nach Abbe und von Helmholtz entwickelte ein Doktorand namens Louis de Broglie Gleichungen, die letztendlich zur Entdeckung von Elektronenwellen führen sollten. Er stellte die Theorie auf, dass jedes Teilchen eine Elektronenwelle mit einer bestimmten Frequenz erzeugt.
Mit magnetischen Linsen, die Elektronen lenken, wurden diese Elektronenwellen schließlich eingefangen und dann auf Objekte gerichtet. Durch Richten von Elektronen auf ein Objekt und Messen der Frequenz, mit der sie zurückprallen, kann ein Bild erzeugt werden. Dies führte zum ersten Elektronenmikroskop.