掃描電子顯微鏡(SEM)是一種介於透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的觀察手段，它利用聚焦的高能電子束對樣品進行掃描，通過電子束與樣品間的相互作用激發各種物理信息，如二次電子、背散射電子、特徵X射線等。這些信息經過放大和成像處理，用於觀察樣品的微觀形貌、結構和成分。
SEM具有高解析度、高放大倍數、大景深和良好的三維立體成像效果，能夠不損傷和污染原始樣品地進行微區成分分析。此外，SEM可以與其他分析儀器結合使用，如能譜分析(EDS)，以進行更精確的元素分析和成分定性。
SEM在多個領域有廣泛套用，包括但不限於材料科學、物理學、化學、生物學、地質學、考古學、醫學、工業生產等。在材料科學中，SEM用於研究材料的微觀結構、形貌和組成，如金屬、陶瓷、聚合物和生物材料等。在生物學中，它可以用於研究細胞結構、細菌、病毒和組織等微觀生物結構的形態和組成。在地質學中，SEM用於研究結晶學、礦物學、礦床學等領域。
SEM的工作原理基於電子束與樣品表面的相互作用，這種相互作用會產生多種信號，如二次電子、背散射電子等，這些信號通過探測器檢測並放大，最終成像。SEM的解析度通常在納米級別，能夠觀察到非常小的尺寸範圍，如植物細胞、生物分子等。