El microscopio electrónico es un microscopio con el potencial de aumento mucho mayor que el óptico. Fue inventado en 1932 y ha sido perfeccionado desde entonces. La diferencia básica entre el microscopio óptico y electrónico es que este último no se utiliza a la luz, sino rayos de electrones. El microscopio electrónico tiene una capacidad de 40.000 veces mejor que la resolución del microscopio óptico y 2 millones de veces mejor que la resolución que el ojo humano.
En 1924 el físico francés Louis de Broglie (1892-1987), Premio Nobel en 1929, mostró que un haz de electrones puede describir un movimiento ondulatorio, como la luz, pero con una longitud de onda más cortas, lo que permite aumentos mucho mejores. El microscopio electrónico, creado en 1933, utiliza esta característica: un haz de electrones emitidos por un filamento de tungsteno. Los electrones pasan a través de un campo electromagnético que, imitando a la lente de un dispositivo óptico, se centra en el objeto de estudio. Esto sólo puede ser analizada dentro de una cámara de vacío, de modo que los electrones no sufren desviaciones de contacto con las moléculas en el aire. Después de pasar por el objeto, los electrones pasan por otros campos electromagnéticos, que amplian y proyectan la imagen contrastada sobre una pantalla fluorescente.
El contraste se debe a que las áreas más densas de la muestra tienen más electrones y aparecen más oscuras en la pantalla del ordenador. La imagen se ajusta variando la intensidad de la corriente que genera campos electromagnéticos, produciendo ampliaciones de hasta un millón de veces.