Baseia-se na utilização de um feixe de elétrons de pequeno diâmetro que são defletidos por um sistema de bobinas. Estas guiam o feixe sobre a superfície da amostra, explorando-a ponto a ponto, por linhas sucessivas, e transmitindo o sinal do detector de elétrons a uma tela catódica. As imagens são formadas por meio dos elétrons secundários e dos elétrons retroespalhados. As imagens geradas são totalmente fiéis ao relevo da amostra e apresentam contraste em função do número atômico dos elementos químicos presentes na amostra.