電子探針顯微分析（EPMA = Electron Probe Microanalysis），全稱：電子探針x射線顯微分析，是一種顯微分析和成分分析相結合的微區分析。適用于分析試樣中微小區域的化學成分，是研究材料組織結構和元素分布狀態的有效方法。
電子探針顯微分析是利用聚焦電子束（電子探測針）照射試樣表面待測的微小區域，從而激發試樣中元素產生不同波長（或能量）的特征X射線。用X射線譜儀探測這些X射線，得到X射線譜。
根據特征X射線的波長（或能量）進行元素定性分析；根據特征X射線的強度進行元素的定量分析。
電子探針儀由電子光學系統和X射線譜儀系統組成。除探測系統外，其他系統與掃描電鏡一樣，常合用一套設備。