掃描電鏡，是觀察樣品表面的結構特征；
透射電鏡，是觀察樣品的內部精細結構。
掃描電鏡主要觀察表面形貌（二次電子像），還可以得到反映成份信息的背散射電子像。掃描電鏡還可以接一些附件，如EDS進行元素成份分析；EBDS進行晶體結構分析等等。
透射電子顯微鏡分辨率比掃描電鏡高（如掃描電鏡最高1nm，透射電鏡0.2nm甚至更高），主要可以進行內部形貌觀察，晶體結構分析，特別是微區（微米、納米）的像觀察和結構分析，可以得到原子尺度的像。如配備一定附件，如EDS進行微區元素成份分析，STEM可以得到更容易解釋的像，EELS可以進行化學狀態分析等等 。
通俗的說
掃描電鏡是相當與對物體的照相，得到的是表面的"只是表面的立體三維的圖象"，因為掃描的原理是“感知”那些物提被電子束攻擊后發出的此級電子；
而透射電鏡就相當于普通顯微鏡，只是用波長更短的電子束替代了會發生衍射的可見光，從而實現了顯微，是二維的圖象，會看到表面的圖象的同時也看到內層物質，就像我們拍的X光片似的，內臟骨骼什么的都重疊著顯現出來。
總的來說就是透射能看見內部，掃描是不能看見內部，只局限與表面。
另外，從樣品制備和觀察操作來講，SEM較易。但TEM比SEM可以看到更為精細的結構！
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