掃描電子顯微鏡廣泛用于材料科學(xué)（金屬材料、非金屬材料、納米材料）、冶金、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體材料與器件、地質(zhì)勘探、病蟲害的防治、災(zāi)害（火災(zāi)、失效分析）鑒定、寶石鑒定、工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量鑒定及生產(chǎn)工藝控制等。
顯微鏡在材料科學(xué)、金屬材料、陶瓷材料半導(dǎo)體材料、化學(xué)材料等領(lǐng)域，進(jìn)行材料的微觀形貌、組織、成分分析。各種材料的形貌組織觀察，材料斷口分析和失效分析，材料實(shí)時(shí)微區(qū)成分分析，元素定量、定性成分分析，快速的多元素面掃描和線掃描分布測量，晶體/晶粒的相鑒定，晶粒尺寸、形狀分析，晶體、晶粒取向測量。
其工作原理為：在高真空的鏡筒中，由電子槍產(chǎn)生的電子束經(jīng)電子會聚透鏡聚焦成細(xì)束后，在樣品表面逐點(diǎn)進(jìn)行掃描轟擊，產(chǎn)生一系列電子信息（二次電子、背反射電子、透射電子、吸收電子等），由探測器將各種電子信號接收后經(jīng)電子放大器放大后輸入由顯像管柵極控制的顯像管。
聚焦電子束對樣品表面掃描時(shí)，由于樣品不同部位表面的物理、化學(xué)性質(zhì)、表面電位、所含元素成分及凹凸形貌不同，致使電子束激發(fā)出的電子信息各不相同，導(dǎo)致顯像管的電子束強(qiáng)度也隨著不斷變化，在顯像管熒光屏上可以獲得一幅與樣品表面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的圖像。根據(jù)探測器接收的電子信號的不同，掃描電子顯微鏡可分別獲得樣品的背散射電子圖像、二次電子圖像、吸收電子圖像等。
