目前, 扫描电子显微镜已被广泛应用于生命科学、物理学、化学、、地球科学、材料学以及工业生产等领域的微观研究, 仅在地球科学方面就包括了结晶学、矿物学、矿床学、沉积学、地球化学、宝石学、微体古生物、天文地质、油气地质、工程地质和构造地质等。
1932年，Knoll 提出了SEM可成像放大的概念，并在1935年制成了极其原始的模型。1938年，德国的阿登纳制成了台采用缩小透镜
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目前, 扫描电子显微镜已被广泛应用于生命科学、物理学、化学、、地球科学、材料学以及工业生产等领域的微观研究, 仅在地球科学方面就包括了结晶学、矿物学、矿床学、沉积学、地球化学、宝石学、微体古生物、天文地质、油气地质、工程地质和构造地质等。
1932年，Knoll 提出了SEM可成像放大的概念，并在1935年制成了极其原始的模型。1938年，德国的阿登纳制成了台采用缩小透镜用于透射样品的SEM。由于不能获得高分辨率的样品表面电子像，SEM一直得不到发展，只能在电子探针X射线微分析仪中作为一种辅助的成像装置。此后，在许多科学家的努力下，解决了SEM 从理论到仪器结构等方面的一系列问题。
扫描电子显微镜类型多样, 不同类型的扫描电子显微镜存在性能上的差异。根据电子种类可分为三种:场发射电子、钨丝和六硼化镧 。其中, 场发射扫描电子显微镜根据光源性能可分为冷场发射扫描电子显微镜和热场发射扫描电子显微镜。冷场发射扫描电子显微镜对真空条件要求高, 束流不稳定, 发射体使用寿命短, 需要定时对针尖进行清洗, 仅局限于单一的图像观察, 应用范围有限;而热场发射扫描电子显微镜不仅连续工作时间长, 还能与多种附件搭配实现综合分析。在地质领域中, 我们不仅需要对样品进行初步形貌观察, 还需要结合分析仪对样品的其它性质进行分析, 所以热场发射扫描电子显微镜的应用更为广泛。
扫描电子显微镜电子发射出的电子束经过聚焦后汇聚成点光源;点光源在加速电压下形成高能电子束;高能电子束经由两个电磁透镜被聚焦成直径微小的光点, 在透过一级带有扫描线圈的电磁透镜后, 电子束以光栅状扫描的方式逐点轰击到样品表面, 同时激发出不同深度的电子信号。此时, 电子信号会被样品上方不同信号的探头接收, 通过放大器同步传送到电脑显示屏, 形成实时成像记录 (图a) 。由入射电子轰击样品表面激发出来的电子信号有:俄歇电子 (Au E) 、二次电子 (SE) 、背散射电子 (BSE) 、X射线 (特征X射线、连续X射线) 、阴极荧光 (CL) 、吸收电子 (AE) 和透射电子(图b) 。每种电子信号的用途因作用深度而异。
直接观察大试样的原始表面。它能够直接观察直径100 mm, 高50 mm, 或更大尺寸的试样, 对试样的形状没有任何限制, 粗糙的表面也能观察, 这便免除了制备样品的麻烦,而且能真实观察试样本身物质成分不同的衬度(背反射电子象)。 观察厚试样。其在观察厚试样时,能得到高的分辨率和真实的形貌。扫描电子显微的分辨率介于光学显微镜和透射电子显微镜之间。但在对厚块试样的观察进行比较时, 因为在透射电子显微镜中还要采用复膜方法, 而复膜的分辨率通常只能达到10 nm, 且观察的不是试样本身,因此,用扫描电子显微镜观察厚块试样更有利, 更能得到真实的试样表面资料。
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