Elektroninis mikroskopas yra tam tikros rūšies mikroskopas, kuriame vaizdavimui naudojami elektronai, o ne fotonai – kaip tai daro įprastas šviesos mikroskopas. Kadangi elektronai turi daug mažesnį bangos ilgį nei fotonai, jie suteikia daug didesnį padidinimą. Elektronai yra maži „palydovai“, skriejantys aplink atomo branduolį ir turintys elektros krūvį – šios dalelės yra tokios mažos, kad fizikoje jos dažnai modeliuojamos kaip taškai. Tačiau šviesos bangos yra daug didesnės, pavyzdžiui, žalios spalvos bangos ilgis yra apie 500 nanometrų.
Geriausi optiniai mikroskopai siūlo tik maždaug 2000 kartų padidintą mėginį, o kai kurie elektroniniai mikroskopai gali padidinti mėginį 50 milijonų kartų; priešingai, 2 mln. kartų būdingesnis. Tai veikia iki maždaug 0.1 nanometro skiriamosios gebos, leidžiančios stebėti atskirus atomus ant paviršiaus. Šis mikroskopas buvo išrastas 1931 m., kai pirmąjį veikiantį prototipą sukūrė Ernstas Ruska ir Maxas Knollas. Ruska galiausiai buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija (1986 m.) už savo pasiekimus.
Yra keturi šių mikroskopų tipai, pirmieji du yra labiausiai paplitę: transmisinis elektroninis mikroskopas (TEM), skenuojantis elektroninis mikroskopas (SEM), atspindžio elektroninis mikroskopas (REM) ir skenuojantis perdavimo elektroninis mikroskopas (STEM).
TEM yra elektroninis mikroskopas, kaip jis buvo išrastas. Naudojant mėginį, kuris yra pusiau skaidrus elektronams, elektronų spindulys išleidžiamas tiesiai per mėginį. Kitoje pusėje esantis imtuvas matuoja elektronų tankį kiekviename atskirame taške ir sujungia juos į pilkos spalvos vaizdą. Tai yra pavyzdžio vaizdas.
SEM turi šiek tiek mažesnę skiriamąją gebą nei TEM, bet vis tiek yra populiariausias tipas. Kaip rodo jo pavadinimas, šis mikroskopas nuskaito elektronų pluoštą per mėginį. Užuot analizavę pradinį spindulį, kad gautų informaciją apie mėginio sudėtį, jutikliai paima antrinius elektronus, išsiskiriančius iš mėginio paviršiaus sužadinant iš pirminio pluošto. Dėl to paaukota šiek tiek skiriamoji geba 3D mėginio atvaizdui. Tai daugiau nei verta kompromiso..
Daugumą skenuojamųjų elektroninių mikroskopų įsigyti ir prižiūrėti yra labai brangu. Jiems reikalingas stabilus aukštos įtampos elektros šaltinis, vakuuminis siurblys ir aušinimo gyvatukai. Mėginiai turi būti paruošti, paprastai padengiant juos plonu laidžios medžiagos sluoksniu, pavyzdžiui, auksu.