Elektronu mikroskops ir tāda veida mikroskops, kas attēlveidošanai izmanto elektronus, nevis fotonus — kā to dara parasts gaismas mikroskops. Tā kā elektroniem ir daudz mazāks viļņa garums nekā fotoniem, tie nodrošina daudz lielāku palielinājumu. Elektroni ir mazi “satelīti”, kas riņķo ap atoma kodolu un nes elektrisko lādiņu – šīs daļiņas ir tik mazas, ka fizikā tās bieži modelē kā punktus. Tomēr gaismas viļņi ir daudz lielāki, piemēram, zaļās krāsas viļņa garums ir aptuveni 500 nanometri.
Labākie optiskie mikroskopi piedāvā tikai aptuveni 2000 X parauga palielinājumu, savukārt daži elektronu mikroskopi var palielināt paraugu 50 miljonus reižu; turpretim 2 miljoni reižu ir tipiskāk. Tas darbojas līdz aptuveni 0.1 nanometra izšķirtspējas robežai, ļaujot novērot atsevišķus atomus uz virsmas. Šis mikroskops tika izgudrots 1931. gadā, kad pirmo darba prototipu uzbūvēja Ernsts Ruska un Makss Knolls. Galu galā Ruskam par sasniegumiem tika piešķirta Nobela prēmija fizikā (1986).
Ir četri šo mikroskopu veidi, pirmie divi ir visizplatītākie: transmisijas elektronu mikroskops (TEM), skenējošais elektronu mikroskops (SEM), atstarošanas elektronu mikroskops (REM) un skenējošais transmisijas elektronu mikroskops (STEM).
TEM ir elektronu mikroskops, kāds tas sākotnēji tika izgudrots. Izmantojot paraugu, kas ir daļēji caurspīdīgs elektroniem, elektronu stars tiek izšauts tieši caur paraugu. Uztvērējs otrā pusē mēra elektronu blīvumu katrā atsevišķā punktā un apkopo tos pelēktoņu attēlā. Šis ir parauga attēls.
SEM ir nedaudz mazāka izšķirtspēja nekā TEM, taču tas joprojām ir vispopulārākais veids. Kā norāda nosaukums, šis mikroskops skenē elektronu staru pāri paraugam. Tā vietā, lai analizētu sākotnējo staru, lai iegūtu informāciju par parauga uzbūvi, sensori uztver sekundāros elektronus, kas atbrīvoti no parauga virsmas, ierosinot no primārā stara. Tādējādi tiek zaudēta zināma izšķirtspēja parauga 3D attēlam. Tas ir vairāk nekā tā vērts.
Lielāko daļu skenējošo elektronu mikroskopu iegāde un uzturēšana ir ļoti dārgi. Tiem nepieciešams stabils augstsprieguma elektrības avots, vakuumsūknis un dzesēšanas spoles. Paraugi ir jāsagatavo, parasti pārklājot tos ar plānu vadoša materiāla kārtu, piemēram, zeltu.