Na microscopia de varredura, os elétrons (sinais formadores das imagens) são coletados acima da amostra, permitindo determinar as características do relevo de sua superfície e possibilitando a análise de amostras espessas.

Na microscopia de tunelamento, o feixe é coletado abaixo da amostra; assim, a fração do feixe que atravessa a amostra ultrafina compõe o sinal formador da imagem.

Na microscopia de transmissão, uma sonda aplica uma tensão elétrica sobre a amostra; um sistema a determina corrente originada entre a ponta e a superfície da amostra; se a ponta da sonda for movida, as alterações na altura da superfície e na densidade dos estados causam alterações na corrente.

No microscópio eletrônico de varredura, os dados eletrônicos são digitalizados, e ele nos fornece uma imagem da superfície, com noções de profundidade e tridimensionalidade e seu limite de resolução é cerca de 0,03 nm.

Atualmente, a mais alta resolução obtida é 0,1 angstrom (0,01 nm) em microscópios de transmissão de alta resolução.