掃描電鏡是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，利用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產(chǎn)生各種效應從而微觀成像，其成像富有立體感，利用掃描電鏡我們可直接觀察各種樣品表面的細微結構。

掃描電鏡可以研究巖土組成，構造和堅固性?？捎脕碛^測宇宙塵，隕石及月巖等的形態(tài)特征，構造，以便對推斷其成因和認識寧宙提供了有效資料；可以對古微生物化石形態(tài)，排列方式進行研究，對測定地質年代及地層形成古地理環(huán)境等提供數(shù)據(jù)。

掃描電鏡可用于觀察生物的精細結構及復雜的立體表面形態(tài)。它可對藻類、花粉表面溝紋的精細結構，癌細胞的表面變化，細胞、細菌在生命周期中的表面變化進行觀察。此外，掃描電鏡與現(xiàn)代冷凍技術的結合（通過樣品冷凍斷裂暴露不同層面，如膜之間，細胞之間和細胞器之間的結構）可以獲得生物樣品完整的剖面，對研究一些生物樣品的內部結構提供了支持

掃描電鏡可用于觀察生物活性鈦材料和生物陶瓷材料以及這些材料經(jīng)過特殊處理后的表面形貌以及羥基磷灰石或細胞在這些材料表面的生長情況。
此外，掃描電鏡還能用于觀察水凝膠的孔洞結構，膠原的纖維結構，人工骨的孔分布情況以及磁性生物顯影材料的尺度及包覆情況等，為改善合成工藝，制備性能的生物材料提供了依據(jù)。如圖6所示，顯示的是鈦片經(jīng)不同方法處理后在表面生長羥基磷灰石的情況。

掃描電鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學顯微鏡大數(shù)百倍。由于圖像景深大，因此掃描得出的電子像富有立體感，具有三維形態(tài)。相較于其他顯微鏡，能夠提供更多的信息。

在材料領域中，掃描電鏡技術發(fā)揮著極其重要的作用，被廣泛應用于各種材料的形態(tài)結構、界面狀況、損傷機制及材料性能預測等方面的研究。利用掃描電鏡可以直接研究晶體缺陷及其產(chǎn)生過程，可以觀察金屬材料內部原子的集結方式和它們的真實邊界，也可以觀察在不同條件下邊界移動的方式，還可以檢查晶體在表面機械加工中引起的損傷和輻射損傷等。