透射電子顯微鏡是使用較為廣泛的一類電鏡，具有分辨率高、可與其他技術(shù)聯(lián)用的優(yōu)點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)研究領(lǐng)域，成為組織學(xué)、病理學(xué)、解剖學(xué)以及臨床病理診斷的重要工具之一。

　　透射電子顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域：

　　1、材料領(lǐng)域

　　材料的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)材料的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等物理化學(xué)性質(zhì)起著決定性作用。透射電子顯微鏡作為材料表征的重要手段，不僅可以用衍射模式來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，還可以在成像模式下得到實(shí)空間的高分辨像，即對(duì)材料中的原子進(jìn)行直接成像，直接觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)。

　　2、物理學(xué)領(lǐng)域

　　在物理學(xué)領(lǐng)域中，電子全息術(shù)能夠同時(shí)提供電子波的振幅和相位信息，從而使透射電子顯微鏡在磁場(chǎng)和電場(chǎng)分布等與相位密切相關(guān)的研究上得到廣泛應(yīng)用。目前，透射電子顯微鏡結(jié)合電子全息已經(jīng)應(yīng)用在測(cè)量半導(dǎo)體多層薄膜結(jié)構(gòu)器件的電場(chǎng)分布、磁性材料內(nèi)部的磁疇分布等方面。

　　3、化學(xué)領(lǐng)域

　　在化學(xué)領(lǐng)域，原位透射電子顯微鏡因其超高的空間分辨率為原位觀察氣相、液相化學(xué)反應(yīng)提供了一種重要的方法。利用原位透射電子顯微鏡進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理和納米材料的轉(zhuǎn)變過(guò)程，以期望從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)理解、調(diào)控和設(shè)計(jì)材料的合成。目前，原位電子顯微技術(shù)已在材料合成、化學(xué)催化、能源應(yīng)用和生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。透射電子顯微鏡可以在極高的放大倍數(shù)下直接觀察納米顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)，是納米材料Z常用的表征手段之一。

　　4、生物學(xué)領(lǐng)域

　　在生物學(xué)領(lǐng)域，X射線晶體學(xué)技術(shù)和核磁共振常被用來(lái)研究生物大分子的結(jié)構(gòu)，已經(jīng)能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)的位置精度確定到0.2nm，但是其各有局限。X射線晶體學(xué)技術(shù)基于蛋白質(zhì)晶體，研究的常常是分子的基態(tài)結(jié)構(gòu)，而對(duì)解析分子的激發(fā)態(tài)和過(guò)渡態(tài)無(wú)能為力。生物大分子在體內(nèi)常常發(fā)生相互作用并形成復(fù)合物而發(fā)揮作用，這些復(fù)合物的結(jié)晶化非常困難。核磁共振雖然能夠獲得分子在溶液中的結(jié)構(gòu)并且能夠研究分子的動(dòng)態(tài)變化，但主要適合用來(lái)研究分子量較小的生物大分子。