Sådan fungerer det:
1. elektronstråle: En fokuseret stråle af elektroner er rettet mod prøvens overflade.
2. interaktion: Elektronerne interagerer med prøvens atomer, hvilket får nogle elektroner til at blive spredt eller udsendt.
3. signaldetektion: Detektorer indsamler disse spredte eller udsendte elektroner og giver information om prøvens overflade.
4. Billeddannelse: Signalerne behandles for at skabe et billede, der afslører prøvens overfladetopografi, sammensætning og andre egenskaber.
SEM'er er kraftfulde værktøjer til at visualisere overfladeoplysningerne for materialer i en meget høj opløsning, ofte i nanometerområdet. De er vidt brugt på forskellige områder som materialevidenskab, biologi og nanoteknologi.