האינטראקציה של אלקטרונים עם חומר היא הבסיס לייצור סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים. אלקטרונים משניים, אלקטרונים אוגר, קרני רנטגן אופייניות וקרני רנטגן רציפות, אלקטרונים מפוזרים לאחור, אלקטרונים משודרים וקרינה אלקטרומגנטית בטווחים הנראים, האולטרה סגולים והאינפרא אדום, כולם מיוצרים כאשר קרן של אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה מפגיזה את פני השטח של חוֹמֶר. ניתן לייצר תנודות סריג (פונונים), תנודות אלקטרונים (פלזמות) וזוגות אלקטרונים-חורים בו-זמנית. בתיאוריה, ניתן לקבוע מספר מאפיינים פיסיקליים וכימיים של המדגם עצמו, כולל צורתו, הרכבה, מבנה הגביש, המבנה האלקטרוני ושדות חשמליים או מגנטיים פנימיים, על ידי ניצול האינטראקציה בין אלקטרונים לחומר.
על מנת ליצור אלומת אלקטרונים עם אנרגיה, עוצמה וקוטר נקודה ספציפיים על פני הדגימה, תותח האלקטרונים פולט אלומת אלקטרונים עם אנרגיה של עד 30 keV, אשר לאחר מכן מצטמצמת וממוקדת על ידי העדשה המתכנסת ועדשת האובייקט. . אלומת האלקטרונים הנכנסת תסרוק נקודה אחר נקודה את פני הדגימה תחת השפעת השדה המגנטי של הסליל הסורק בפרק זמן ומרחב ספציפיים. אלקטרונים משניים נרגשים מהמדגם האלקטרוני כתוצאה ממגע של האלקטרון הנכנס עם פני הדגימה. תפקידו של קולט האלקטרונים המשני מאפשר לו ללכוד אלקטרונים משניים הנפלטים לכל הכיוונים.
ולאחר מכן הונע על ידי האלקטרודה המאיץ אל הניצוץ להמרה לאות אופטי, לפני שנסע במורד צינור האור אל צינור מכפיל הפוטו כדי לעבור המרה נוספת של האות האופטי. לשדר אותות חשמליים. מגבר הווידאו מגביר את האות החשמלי הזה, אשר מסופק לאחר מכן לרשת של שפופרת התמונה כדי לווסת את בהירותו ולהציג את תמונת האלקטרון המשנית המשקפת את תנודת פני השטח של המדגם על מסך הפלורסנט.
תהליך ההדמיה המשמש בהדמיית TEM, המשתמש בהדמיה של עדשות מגנטיות ומסתיים בבת אחת, שונה לחלוטין.
המערכת האופטית האלקטרונית, מערכת הסריקה, מערכת זיהוי האותות, מערכת התצוגה, אספקת החשמל ומערכת הוואקום מהווים את רוב מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק. הגרפיקה מציגה ייצוג סכמטי של בנייתו. בבדיקות דבק, נעשה שימוש לרוב במיקרוסקופ אלקטרוני סורק.
