根據德布羅意（De Broglie,20世紀法國科學家）提出的運動的微觀粒子具有波粒二象性的觀點，電子束流也具有波動性，而且電子波的波長比可見光要短得多（例如200千伏加速電壓下電子波波長為0.00251納米），顯然，如果用電子束作光源制成的顯微鏡將具有比光學顯微鏡高得多的分辨能力。更重要的是，由于電子在電場中會受到電場力運動，以及運動的電子在磁場中會受到洛倫茲力的作用而發生偏轉，這使得使用科學手段使電子束聚焦和成像成為可能。
