電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。
透射式電子顯微鏡常用于觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構;掃描式電子顯微鏡主要用于觀察固體表面的形貌,也能與X射線衍射儀或電子能譜儀相結合,構成電子微探針,用于物質成分分析;發射式電子顯微鏡用于自發射電子表面的研究。