微細構造
微細構造が見られるようになったことによる影響の一つは、分子生物学と細胞学との結び付きにも現れる。分子生物学の進歩は生物学を大きく変えたが、光学顕微鏡によって得られる細胞像は、分子レベルとはスケールの差があまりに大きく、細胞の構造と結び付けるのが難しかった。微細構造はそのレベルの差を大きく減らし、直接に分子からなる構造を認められる。細胞膜の構造モデルや筋収縮の機構の研究などはこのよい例である。
電子顕微鏡の光学顕微鏡に対する利点の一つは、上記のような、圧倒的な分解能の差にあり、これは特に透過型電子顕微鏡の得意分野である。しかし、もう一つ、表面構造の見やすさも挙げなければならない。走査型電子顕微鏡は対象物の表面に電子線を当て、その表面の非常に立体的な像をもたらした。これは、実は光学顕微鏡の非常に苦手な分野であった。立体的に表面を見るのは双眼実体顕微鏡によるのであるが、これは倍率がせいぜい100倍程度にしかならず、しかもそれほど細部が明確に見えない。それ以上細かいものは通常の光学顕微鏡によるが、こちらは立体的映像をもたらすようにはなっていない。したがって、細胞表面の構造などは走査電子顕微鏡を使って初めて見つかったものが結構あり、これらはそれほど小さいものではなくとも微細構造と呼ばれることがある。
ウイルスの場合はその存在も確認できない。この限界を打破したのが電子顕微鏡である。可視光線の代わりに電子線を用いることで、はるかに細かいものを見分けられるようになった。その理論上の分解能は0.3nmであり、原子の大きさ(直径0.1nm程度)に迫る。
生物学はそれによってウイルスを見ることができるようになったが、それ以上に驚くべきであったのは、それまで知られていたさまざまな構造に、さらに精密な内部構造が存在することが分かったことである。そこで、電子顕微鏡によってそれまでに知られていた様々な構造を見直す必要が生じ、それによって発見された構造のことを微細構造 (Ultrastructure) というようになったのである。言い換えれば、電子顕微鏡でなければ見えない構造のことである。したがって、「○○の微細構造の研究 (Ultrastructural study of ○○)」という論文の題名は、「○○を電子顕微鏡を使って調べました」とほぼ同義である。