在透射电镜中待观察样品被制成薄膜状，利用入射电子束与它作用后的透射电子作为信号，依靠电子透镜将其聚焦成像，并经多级放大，最后在荧光屏或照相底片上给出所要的图象.
　　透射电子共有三类。但是必须指出透射电镜成像所利用的是，三者中与样品性状关系最密切的透射式弹性散射电子。因为研究表明重元素对电子的弹性散射几率大，而且这类电子大多数分布在大散射角处.此外，样品厚度越大者，这种散射也越多。如果样品是晶体，即其原子排列整齐并有一定周期性，那么它与电子起作用的不只是一个个孤立的原子，而要考虑晶体的整个周期势场的作用。作用后的弹性散射电子更有一些特征，它们能形成反映祥品结构特点的衍射图。总之，透射电镜的基本原理无非是如何控制并利用这三类透射电子，尤其是其中的弹性散射电子.
　　如果在透射电镜的主机上再配备其他一些附件，如X射线能谱仪，电子能量损失谱仪等，有针对性地检测电子与样品作用后产生的其他信号。那么，在观察样品形态、结构的同时，还可进行其他多种分析.这就是当代电镜的另一个重要分支方向—分析电镜(AEM)。