Un microscopio elettronico a trasmissione può raggiungere ingrandimenti fino a 500.000 volte quello di un occhio umano e mille volte l'ingrandimento di un microscopio composto. Il microscopio elettronico a trasmissione non usa una lente standard per completare i suoi ingrandimenti; invece, utilizza un fascio monocromatico di elettroni passati attraverso un campo magnetico, che funge da lente.
I campioni visualizzati in questo tipo di microscopio sono estremamente sottili in modo che gli elettroni possano interagire con l'oggetto mentre lo attraversano. Il microscopio può concentrarsi piccolo come una singola colonna di atomi. Questi risultati sono visualizzati attraverso una fotocamera, normalmente un tipo CCD, uno schermo fluorescente o un film fotografico. L'ingrandimento sul microscopio può essere regolato semplicemente cambiando la quantità di corrente che attraversa la bobina o le lenti, a seconda della configurazione di ciascun particolare microscopio.
Normalmente ci sono tre obiettivi in un microscopio elettronico a trasmissione, che includono il condensatore, l'obiettivo e gli obiettivi del proiettore. Il condensatore crea il raggio prima di spostarsi negli obiettivi dell'obiettore per portarlo nella messa a fuoco corretta mentre passa attraverso l'oggetto visualizzato. I raggi del proiettore, come suggerisce il nome, elaborano l'immagine su un dispositivo di imaging come la camera CCD o il film fotografico.
