O moderno microscópio eletrônico de transmissão possui um conjunto de cinco ou seis lentes magnéticas, além de bobinas eletromagnéticas de deflexão e aberturas localizadas ao longo do caminho do feixe eletrônico.

Com relação ao fenômeno da difração eletrônica que ocorre nas lentes do microscópio de transmissão, destacam-se a lente objetiva e a abertura seletiva de difração.

No microscópio de transmissão, os elétrons saem da amostra pela superfície inferior com uma distribuição de intensidade e direção controladas pelas leis da termodinâmica impostas pelo arranjo dos átomos.

As amostras a serem utilizadas no microscópio de transmissão devem ter menos de 500 D e sua superfície não deve ser polida.

São empregados apenas dois tipos de réplicas para análise no microscópio de transmissão a de carbono e a óxido.