出的电子被加速后经过阳极的光栅孔和透镜到达试样上，被试样衍射后在荧光屏上形成电子衍射图样。由于物质（包括空气）能够吸收电子，故该实验需要置于真空中进行。若电子的加速电压为数万伏至十万伏，这种称为高能电子衍射。若电子加速电压为数千甚至数十伏，这种装置称低能电子衍射装置。