分辨才能是日立透射電子顯微鏡的重要目標，它與透過樣品的電子束入射錐角和波長有關。可見光的波長約為300～700納米，而電子束的波長與加速電壓有關。當加速電壓為50～100千伏時，電子束波長約為0.0053～0.0037納米。因為電子束的波久遠遠小于可見光的波長，所以即便電子束的錐角僅為光學顯微鏡的1％，電子顯微鏡的分辨本領仍遠遠優于光學顯微鏡。
日立透射電子顯微鏡由鏡筒、真空體系和電源柜三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相安排等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體；真空體系由機械真空泵、分散泵和真空閥門等構成，并經過抽氣管道與鏡筒相聯接；電源柜由高壓發作器、勵磁電流穩流器和各種調理操控單元組成。
電子透鏡是日立透射電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件，它用一個對稱于鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線曲折構成聚集，其效果與玻璃凸透鏡使光束聚集的效果類似，所以稱為電子透鏡。現代日立透射電子顯微鏡大多選用電磁透鏡，由很穩定的直流勵磁電流經過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚集。日立透射電子顯微鏡與光學顯微鏡主要有以下幾個方面的差異：
1、照明源不同。電鏡所用的照明源是電子槍發出的電子流，而光鏡的照明源是可見光，因為電子流的波久遠短于光波波長，故電鏡的擴大及分辨率顯著地高于光鏡。
2、透鏡不同。電鏡中起擴大效果的物鏡是電磁透鏡，而光鏡的物鏡則是玻璃磨制而成的光學透鏡。電鏡中的電磁透鏡共有三組，分別與光鏡中聚光鏡、物鏡和目鏡的功能適當。
3、成像原理不同。在電鏡中，效果于被檢樣品的電子束經電磁透鏡擴大后打到熒光屏上成像或效果于感光膠片成像。其電子濃淡的差別產生的機理是，電子束效果于被檢樣品時，入射電子與物質的原子發作碰撞產生散射，因為樣品不同部位對電子有不同散射度，故樣品電子像以濃淡呈現。而光鏡中樣品的物像以亮度差呈現，日立透射電子顯微鏡是由被檢樣品的不同結構吸收光線多少的不同所形成的。
4、所用標本制備方法不同，電鏡調查所用安排細胞標本的制備程序較復雜，技能難度和費用都較高，在取材、固定、脫水和包埋等環節上需求特殊的試劑和操作，最終還需將包埋好的安排塊放人超薄切片機切成50～100nm厚的超薄標本片。而光鏡調查的標本則一般置于載玻片上，如普通安排切片標本、細胞涂片標本、安排壓片標本和細胞滴片標本。
