电子的波长比较短，原则上电子显微镜可以观察到原子，但是，由于电子显微镜发射的是电子，而原子的绝大部分空间是空的，只有少量的核外电子，发射的电子容易穿过原子，所以，电子显微镜也观察不到原子。
目前通过孔径光栅显微镜和隧道扫描显微镜可观察到原子。
两者原理不同，分别为“隧穿效应”和“原子光谱效应”。
并且两者能观察到的最高程度仅限于原子，原子内部结构是无法观察到的。
电子显微镜，简称电镜，英文名Electron Microscope（简称EM），经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。
电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。
电子显微镜技术的应用是建立在光学显微镜的基础之上的，光学显微镜的分辨率为0.2μm，透射电子显微镜的分辨率为0.2nm，也就是说透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。