透射電鏡是目前材料科學領域常用的分析儀器，廣泛地應用于各個領域。透射電鏡，全稱透射電子顯微鏡，簡稱TEM，是一種把經加速和聚集的電子束透射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度等相關，因此可以形成明暗不同的影像，影像在放大、聚焦后在成像器件（如熒光屏，膠片以及感光耦合組件）上顯示出來的顯微鏡。 

TEM系統由以下幾部分組成：

1、電子槍：發射電子。由陰極，柵極和陽極組成。陰極管發射的電子通過柵極上的小孔形成射線束，經陽極電壓加速后射向聚光鏡，起到對電子束加速和加壓的作用。

2、聚光鏡：將電子束聚集得到平行光源。聚光鏡處在電子槍的下方，一般由2～3級組成，從上至下依次稱為第1、第2聚光鏡(以C1 和C2表示)。C1和C2的結構相似，但極靴形狀和工作電流不同，所以形成的磁場強度和用也不相同。C1為強磁場透鏡，C2為弱磁場透鏡，各級聚光鏡組合在一起使用，可以調節照明束斑的直徑大小，從而改變了照明亮度的強弱。

3、樣品桿：裝載需觀察的樣品。樣品臺必須能做水平面上X、Y方向的移動，以選擇、移動觀察視野，相對應地配備了2個操縱桿或者旋轉手輪，這是一個精密的調節機構，每一個操縱桿旋轉10圈時，樣品臺才能沿著某個方向移動3mm左右。現代高檔電鏡可配有由計算機控制的馬達驅動的樣品臺，力求樣品在移動時精確，固定時穩定；并能由計算機對樣品做出標簽式定位標記，以便使用者在需要做回顧性對照時依靠計算機定位查找，這是在手動選區操作中很難實現的。

4、物鏡：聚焦成像，一次放大。致力于提高一臺電鏡的分辨率指標的核心問題,便是對物鏡的性能設計和工藝制作的綜合考核。盡可能地使之焦距短、像差小，又希望其空間大，便于樣品操作，但這中間存在著不少相互矛盾的環節。

5、中間鏡：二次放大，并控制成像模式（圖像模式或者電子衍射模式）。

6、投影鏡：三次放大。對中間鏡和投影鏡這類放大成像透鏡的主要要求是：在盡可能縮短鏡筒高度的條件下，得到滿足高分辨率所需的最高放大率，以及為尋找合適視野所需的最低放大率；可以進行電子衍射像分析，做選區衍射和小角度衍射等特殊觀察；同樣也希望它們的像差、畸變和軸上像散都盡可能地小。

7、熒光屏：將電子信號轉化為可見光，供操作者觀察。熒光屏的中心部分為一直徑約10cm的圓形活動熒光屏板，平放時與外周熒屏吻合，可以進行大面積觀察。使用外部操縱手柄可將活動熒屏拉起，斜放在45°角位置，此時可用電鏡置配的雙目放大鏡,在觀察室外部通過玻璃窗來精確聚焦或細致分析影像結構；而活動熒光屏*直立豎起時能讓電子影像通過，照射在下面的感光膠片上進行曝光。

8、CCD相機：電荷耦合元件，將光學影像轉化為數字信號。