Laut About.com wurde das TEM-Mikroskop 1931 von den Deutschen Ernst Ruska und Max Knoll miterfunden. 1986 erhielt Ruska die Hälfte des Nobelpreises für Physik für seine Mitwirkung an der Erfindung.
Ein Transmissionselektronenmikroskop verwendet Elektronen, indem es sie in einem Vakuum beschleunigt, bis ihre Wellenlänge nur noch ein Hunderttausendstel der Wellenlänge von weißem Licht beträgt. Strahlen fokussieren auf eine Probe und werden von den Teilen der Zelle gestreut oder absorbiert, um das Bild zu erzeugen. Mit einem Transmissionselektronenmikroskop ist es möglich, ein Objekt zu betrachten, das so klein ist wie der Durchmesser eines Atoms. Ein Nachteil von Transmissionselektronenmikroskopen besteht darin, dass keine lebenden Proben in ihrem Hochvakuum überleben können, sodass diese Mikroskope nicht verwendet werden können, um die Bewegungen einer lebenden Zelle zu untersuchen.