SEM扫描电镜利用电子束对样品进行纳米级分辨率的图像分析。灯丝释放出电子，形成平行的电子束。然后，电子束通过透镜聚焦于样品表面。可应用于微观形貌、颗粒尺寸、微区组成、元素分布、元素价态和化学键、晶体结构、相组成、结构缺陷、晶界结构和组成等。
SEM扫描电镜通过光栅扫描技术来产生标本的放大图像。它引导聚焦的电子束穿过样品的矩形区域，当电子束通过时会产生能量损失。该能量会被转换成热、光、二次电子等能量同时反向散射电子。此时通过软件系统进行翻译转换后得到清晰的标本图像信息。从成像原理分析，扫描电子显微镜的分辨率会比透射电子显微镜的分辨率稍差。但它的优势在于可以利用表面处理，创建大样本的图像，尺寸可达几厘米，并且具有较大的景深。
SEM扫描电镜的优点：
1、有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；
2、有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；
3、试样制备简单。
