Elektronenmikroskope verwenden Hochgeschwindigkeitselektronen im Vakuum, um Bilder von Proben zu erstellen. Da Elektronen eine viel kleinere Wellenlänge als Licht haben, haben Elektronenmikroskope eine höhere Auflösung als Lichtmikroskope.
Das Transmissionselektronenmikroskop ist die früheste Innovation in der Elektronenmikroskopie. In einem Transmissionselektronenmikroskop durchdringt ein Hochspannungs-Elektronenstrahl eine Probe. Einige der Elektronen passieren den Strahl, während andere wegstreuen. Die austretenden Elektronen tragen Informationen über die Struktur der Probe, und das Objektiv des Mikroskops vergrößert diese Informationen. Ein Bildschirm oder eine Fotoplatte sammelt die Informationen als Bild.
Rasterelektronenmikroskope verwenden einen Elektronenstrahl, um einen rechteckigen Abschnitt einer Probe zu untersuchen und abzutasten. Bei der Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Probe verliert er Energie in Form von Wärme, Licht oder Röntgenstrahlung, die Informationen über die Oberflächenstruktur der Probe enthalten. Da die Elektronen eines Rasterelektronenmikroskops die Oberfläche scannen, anstatt eine Probe zu durchdringen, können Rastermikroskope viel dickere Proben abbilden als ein Transmissionselektronenmikroskop und sogar ganze Organismen scannen. Rasterelektronenmikroskope liefern dreidimensionale Bilder von Arthropoden und Bakterien.
Der größte Nachteil von Elektronenmikroskopen ist ihre Unfähigkeit, lebende Organismen zu untersuchen. Lichtmikroskope liefern hervorragende Informationen über die Bewegung von Mikroorganismen, aber das notwendige Vakuum eines Elektronenmikroskops verhindert die Untersuchung von Lebewesen. Außerdem erfordern Transmissionselektronenmikroskope oft sehr dünne Schnitte von Proben.
