典型的光學顯微鏡使用可見光照射樣品，并使用一系列玻璃透鏡放大樣品的圖像。由于您使用的是光，因此可以將標本放在環境空氣中的顯微鏡下，或者對于某些應用，可以將其放在少量水或油中。對于復合光學顯微鏡，我們通常需要標本很薄，因為我們希望光線穿過它，以便我們可以看到內部細節。這通常意味著切割樣品的切片，但是根據樣品的不同，切片的厚度可能約為1至20微米。對于立體或解剖光學顯微鏡，沒有這樣的要求，因為您通常只是看樣品的表面。通過目鏡觀察光學顯微鏡中的放大圖像，

　　電子顯微鏡使用精細控制的電子束作為照明形式。光束由一系列電磁透鏡控制和聚焦，這些電磁透鏡本質上是功能強大的電磁線圈，具有中心孔，電子穿過該中心孔。透鏡控制光束照射到樣品上，并且還可以放大樣品的圖像。由于您正在使用電子束，因此整個電子光學系統都需要處于高真空中，這意味著樣品必須適合真空環境。在透射電子顯微鏡（TEM）中，電子必須穿過樣品，因此樣品必須非常薄，小于0.1微米。放大的圖像在熒光屏上查看，但可以用安裝在屏幕下方或上方的CCD攝像機記錄。

　　掃描電子顯微鏡（SEM）在某種程度上與光學解剖顯微鏡非常相似，因為您要非常仔細地觀察標本的表面，因此不必薄。在SEM中，樣品是用精細聚焦的電子束掃描的，因此，樣品必須能夠承受高真空，并且必須具有合理的導電性。（這是因為您正在將電子流堆積到樣品中，并且必須將電流導走。）SEM樣品通常涂有非常薄的碳或金屬（例如金或鉻）涂層，以使其導電。

　　上面的評論描述了物理儀器的差異，我什至沒有提到電子顯微鏡比光學顯微鏡更大，更復雜。但是光學顯微鏡和電子顯微鏡之間的主要區別在于分辨率–分辨非常小的細節的能力。分辨率*終受到光學顯微鏡中光的波長以及電子顯微鏡中電子束的有效波長的限制。由于可見光的波長大約在400-700納米范圍內，因此光學顯微鏡的*佳分辨率約為200納米（0.2微米）。對于工作在200千伏的TEM，電子束的波長為0.0025納米，這樣的儀器的實際分辨率約為0.2納米，或比光學顯微鏡好一千 倍 先進的TEM可能具有接近0.1納米的分辨率，并且許多TEM都能以規則的結構成像原子。

　　由于放大倍率只是對象在眼睛或屏幕上看到的與實際尺寸相比的比率，因此，這意味著一個非常好的光學顯微鏡*大放大倍率為1000-2000倍，而高質量TEM的*大可用放大倍數為1-2百萬倍。對于SEM，還有許多其他因素會影響分辨率，并且*大可用放大倍數可能約為300,000倍。

　　如您所見，光學顯微鏡和電子顯微鏡之間確實存在許多差異，而分辨率問題是主要問題。對于實際應用，在選擇使用哪種類型的儀器時，*終將取決于所需的分辨率和放大倍數以及樣品制備的容易程度。