掃描電子顯微鏡是一種大型分析儀器，它廣泛應用于觀察各種固態物質的表面超微結構的形態和組成，所謂掃描是指在圖象上從左到右、從上到下依次對圖象象元掃掠的工作過程。

   掃描電子顯微鏡主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是 樣品的二次電子發射。二次電子能夠產生樣品表面放大的形貌像，這個像是在樣品被掃描時按時序建立起來的，即使用逐點成像的方法獲得放大像。

   二次電子成像是使用掃描電子顯微鏡所獲得的各種圖象中應用廣泛，分辨本領高的一種圖象。由電子槍發射的電子束高可達30keV，經會聚透鏡、物鏡縮小和聚焦，在樣品表面形成一個具有一定能量、強度、斑點直徑的電子束。在掃描線圈的磁場作用下，入射電子束在樣品表面上按照一定的空間和時間順序做光柵式逐點掃描。

   由于入射電子與樣品之間的相互作用，將從樣品中激發出二次電子。由于二次電子收集極的作用，可將各個方向發射的二級電子匯集起來，再將加速極加速射到閃爍體上，轉變成光信號，經過光導管到達光電倍增管，使光信號再轉變成電信號。這個電信號又經視頻放大器放大并將其輸送至顯像管的柵極，調制顯像管的亮度。因而，再熒光屏上呈現一幅亮暗程度不同的、反映樣品表面形貌的二次電子象。

   掃描電子顯微鏡可粗略分為鏡體和電源電路系統兩部分。鏡體部分由電子光學系統（包括電子槍、掃描線圈等）、試樣室、檢測器以及真空抽氣系統組成。在掃描電子顯微鏡應用中，很多集中在半導體器件和集成電路方面，它可以很詳細地檢查器件工作時局部表面電壓變化的實際情況，這是因為這種變化會帶來象的反差的變化。焊接開裂和腐蝕表面的細節或相互關系可以很容易地觀察到。