掃描電子顯微鏡是1965年發明的較現代的細胞生物學研究工具，主要是利用二次電子信號成像來觀察樣品的表面形態，即用極狹窄的電子束去掃描樣品，通過電子束與樣品的相互作用產生各種效應，其中主要是樣品的二次電子發射。二次電子能夠產生樣品表面放大的形貌像，這個像是在樣品被掃描時按時序建立起來的，即使用逐點成像的方法獲得放大像。
掃描式電鏡的電子槍和聚光鏡與透射式電鏡的大致相同，但是為了使電子束更細，在聚光鏡下又增加了物鏡和消像散器；在物鏡內部還裝有兩組互相垂直的掃描線圈。物鏡下面的樣品室內裝有可以移動、轉動和傾斜的樣品臺。
由于掃描電子顯微鏡可用多種物理信號對樣品進行綜合分析，并具有可以直接觀察較大試樣、放大倍數范圍寬和景深大等特點，當陶瓷材料處于不同的外部條件和化學環境時，掃描電子顯微鏡在其微觀結構分析研究方面同樣顯示出極大的優勢。主要表現為：
⑴力學加載下的微觀動態（裂紋擴展）研究；
⑵加熱條件下的晶體合成、氣化、聚合反應等研究；
⑶晶體生長機理、生長臺階、缺陷與位錯的研究；
⑷成分的非均勻性、殼芯結構、包裹結構的研究；
⑸晶粒相成分在化學環境下差異性的研究等。
掃描電子顯微鏡設計使系統更靈活，更易用，體積緊湊、功能強大，即避免了復雜的系統維護和測試時間，同時又節省了制做樣品的高昂成本，因此也更具性價比。
