日立扫描电镜是利用物理学上的隧道效应及隧道电流的一种仪器。隧道效应是指金属中部分能量低于表面势垒的自由电子能够穿透金属表面势垒，形成金属表面上的“电子云”的效应。隧道电流是指当两种金属靠得很近时（几纳米以下），两种金属的电子云将互相渗透，当加上适当的电压时，即使两种金属并未真的接触，也会有电流由一种金属流向另一种金属。
日立扫描电镜电子枪发射出来的电子束，在加速电压的作用下，经过电磁透镜系统汇聚，形成一个细的电子束斑聚焦在样品表面，末级透镜上装有的扫描线圈可控制电子束在样品表面扫描，同时高能电子束作用在样品表面会激发出各种信号，主要包括：二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极荧光和透射电子等。
这些信号被相应的接收器接收，经放大后送到显像管的栅极上，调制显像管的亮度，电子束打到样品上一点，在显像管荧光屏上就出现一个亮点，扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法，把样品表面不同的特征，按顺序成比例地转换为视频信号，从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。
扫描电镜的照片上要有比例尺（标尺），才好计算它的放大倍数。所以在拍摄照片时要显示比例尺。用尺子量一下比例尺的长度，再除以比例尺上标注的刻度值，就是该照片的放大倍数了。比如，用尺子量比例尺线段的长度为20mm，比例尺上标注为2um，则放大倍数为20000／2＝10000倍。
现在，有些电镜的图像联同一些参数一起存储，这样可以调出这些参数来观察，一般应记录放大倍数、加速电压等信息。但此时要注意它所记录的是照片放大倍数还是屏幕放大倍数，如果你现在看的照片和它存储情况不一样，那就要进行修正了。屏幕显示的不是真实的放大倍数，需要计算得出放大倍数。
