阐明表面形貌和非常小的特征的组成降至10 nm
SEM是一种电子显微镜通过用聚焦的高能量扫描固体标本的图像电子。电子与样品中的原子相互作用，产生信号，其中包含有关样品形态，化学组成和晶体结构的信息。到达BSE检测器的反向散射电子（BSE）的数量与样品的平均原子数成正比。因此，“更明亮”的BSE强度与样品中的原子数更大。BSE图像提供样品的高分辨率组成图，并迅速区分不同的相。元素组成可以通过添加能量分散X射线光谱仪（EDS）来确定。
使用SEM技术，可以在扫描模式下成像宽度从毫米到纳米的区域，具有较高的横向分辨率，广泛的放大范围和较大的景深。根据分析样品的性质，SEM可以分析样品非破坏性的，以通过多种技术对单个材料进行分析。
SEM被广泛用于固体材料的特征：
- 生成对象的高分辨率图像
- 显示化学成分
- 识别多相样品中的阶段
- 次级电子和反向散射电子图像
