300多年前，荷兰人列文虎克成功制造出世界上架光学显微镜，令人类得以窥探肉眼所不能看见的奇异世界。然而，光学显微镜利用可见光视物，这大大限制了分辨率：光学显微镜的极限也只不过是细胞水平。人类对微观世界的探索难道就只能停留在细胞水平吗?

　　1926-1927年，电子衍射现象验证了电子的波动性，人们发现电子波长比X光还要短，从而联想到可用电子射线代替可见光照明样品来制作电子显微镜，以克服光波长在分辨率上的局限性。简单地说，原本人们用光子来视物，现在，人们能够用分辨率更高的电子来视物了!

　　1926年，德国物理学家布施(Busch)发现，用一个旋转对称、不均匀的磁场可以作为一个“透镜”，将电子束聚集起来。这个原理类似于玻璃透镜将光束聚集起来。这个发现为电子显微镜的问世奠定了理论基础，许多天才学者马不停蹄地开始了试验。

　　7年后的1933年，德国物理学家厄恩斯特·鲁斯卡(Ernst Ruska)等人发表了关于电子显微镜的实验和理论研究，并制作出了世界上台电子显微镜(或者更一点，透射电子显微镜)。为了获得较大的放大能力，人们又研究制造了短焦距的磁场透镜，它除了会聚透镜外，再利用两个透镜作连续两次的造像。

　　目前的透射电子显微镜在具体结构上已经有了很大改进。经过半个多世纪的发展，它已经被广泛应用到自然科学的许多学科中，并且极大推动了这些学科的发展。在七十年代，透射电子显微镜终于实现了人们直接观察原子的长期愿望，真正成了“科学之眼”。

　　透射电子显微镜发展得很成熟，但更大的问题是它不能获取立体的信息，有什么解决办法呢?在1935年，就有人想到了另一种电子显微镜的模式：用电子束击打样品，然后收集反射回来的电子信号，就可以得到样品表面的信息。1938年，德国物理学家梵亚丁(Van Ardenne)在透射电子显微镜的急促上加了一个扫描用的线圈，做出了世界上台扫描电子显微镜。它能够直接观察厚的样品，但由于图像分析的难度加大，所以发展并没有透射电子显微镜那么快。

　　直到1955年，扫描电镜的研究采取的较为显著的突破，成像质量得到了明显提高，又过了十年，剑桥科技器械公司才制造出了台商业化的扫描电镜。