Et elektronmikroskop er i prinsippet bygd på samme måte som et lysmikroskop, med strålekilde (lampen), kondensator, preparatholder med justeringsmuligheter, objektiv, tubus, okular og sensor (øyet). Men strålekilden i elektronmikroskopet er en elektron-akselerator/kanon og linsene er bygd opp av elektromagnetiske spoler. Vi kan heller ikke benytte øyet for direkte observasjon. Fordi elektronene bremses svært effektivt opp av luft, må det benyttes vakuum inne i mikroskopet. En annen forskjell fra lysmikroskopet er at materialet som brukes i elektronmikroskop er forbehandlet i større eller mindre grad. Det er fordi elektronstrålen kan destruere eller endre ubehandlet materiale slik at det man ser i mikroskopet ikke blir reelt.