电子显微镜是一种电子束作为照明源，通过电子流和多级电磁透镜传输或反射样品放大后在荧光屏上成像的大型仪器。光学显微镜是一种光学仪器，它使用可见光照射来形成微小物体的放大图像。电子显微镜和光学显微镜主要在以下方面有所不同。

一、照明源不同

电子显微镜所用的照明源是电子枪发出的电子流，而光学显微镜的照明源是可见光(日光或灯光)，由于电子流的波长远短于光波波长，故电子显微镜的放大及分辨率显著地高于光镜。

二、透镜不同

电子显微镜中起放大作用的物镜是电磁透镜(能在中央部位产生磁场的环形电磁线圈)，而光学显微镜的物镜则是玻璃磨制而成的光学透镜。电子显微镜中的电磁透镜共有三组，分别与光学显微镜中聚光镜、物镜和目镜的功能相当。

三、不同的成像原理

在电子显微镜中，作用在待检查样品上的电子束通过电磁透镜放大，然后在荧光屏上成像或施加到照相胶片上。电子密度差异的机理是电子束作用在待检样品上，入射电子与物质原子碰撞产生散射。由于样品的不同部分对电子具有不同的散射程度，因此样品的电子图像以阴影呈现。光学显微镜中样品的图像由亮度差异表示，亮度差异是由待测样品的不同结构吸收的光量差异引起的。

四、解析度

由于光的干涉和衍射，光学显微镜限于02-05um。由于电子显微镜使用电子束作为光源，因此分辨率可以达到1-3nm。因此，光学显微镜的组织观察属于微米分析，电子显微镜的组织观察属于纳米尺度分析。

五、景深

通常，光学显微镜的景深在2-3μm之间，因此样品的表面光滑度非常高，因此制备过程相对复杂。 SEM的精神可以高达几毫米，因此不需要样品表面几何形状的平滑度，样品制备相对简单，并且不需要对一些样品几何进行取样。虽然立体显微镜具有相对大的景深，但其分辨率非常低。

六、使用的标本的制备方法不同

用于电子显微镜观察的组织细胞标本的制备过程复杂，技术难度大，成本高，在材料采集，固定，脱水，嵌入等步骤中需要特殊的试剂和操作，需要嵌入的组织块。将超薄切片机切成50-100nm厚的超薄样品。通过光学显微镜观察的样本通常放置在载玻片上，例如常见的组织切片样本，细胞涂片样本，组织沉淀样本和细胞液滴样本。高达1000,000X。

七、应用领域

光学显微镜主要用于显微镜观察和光滑表面的测量。因为可见光用作光源，不仅可以观察样品的表面层，而且可以观察到表面层下面的一定范围的组织，并且光学显微镜用于颜色。识别非常敏感和准确。

电子显微镜主要用于观察纳米样品的表面形貌。因为扫描电子显微镜依赖于物理信号的强度来区分组织信息，所以扫描电子显微镜的图像都是黑色和白色。彩色图像的识别不能用于扫描电子显微镜。扫

描电子显微镜不仅可以观察样品表面的微观结构，还可以通过EDS，WDS，EBSD等不同的附着装置扩展使用功能。通过使用EDS，WDS辅助设备，扫描电子显微镜可以分析微区的化学成分，这在失效分析研究领域具有重要意义。使用EBSD，扫描电子显微镜可以研究材料的晶格取向。