透射電子顯微分析（TEM）是一種利用電子束代替光束的顯微鏡技術，具有超高解析度和放大倍數，能夠觀察和分析材料的微觀結構和形貌。
TEM的基本原理是使用波長極短的電子束高速轟擊樣品，電子透過樣品後攜帶其微區結構及形貌信息，經過探測器接收後可進行形貌分析，還可以通過電子衍射理論進行結構分析。其關鍵過程是透射電子與樣品之間的相互作用，包括彈性散射、不彈性散射和吸收，這些相互作用產生的效應可用於獲取樣品的晶體結構信息、化學成分和密度分布。
TEM的成像方式包括明場成像、暗場成像和高分辨透射電子顯微術（HRTEM），前者主要用於觀察形貌，而HRTEM則可以獲得原子尺度的結構圖像。此外，選區電子衍射（SEAD）方法可以用於分析特定區域的結晶性和相結構信息。
TEM還結合了多種分析技術，如掃描透射電子顯微術（STEM）、X射線能譜分析（EDS）、電子全息等，STEM模式通過匯聚的電子束在樣品表面掃描，使用環形探測器接收散射電子進行成像，EDS則通過分析樣品表面出射的特徵X射線得到樣品所含元素的信息。
總的來說，TEM是一種多功能的技術，廣泛套用於材料科學、地質學、生物學等多個領域，用於觀察和分析材料的微觀結構和性質。