O microscópio eletrônico de varredura consiste basicamente de fonte de laser, lentes objetivas, câmara de amostra, sistema de detectores e sistema de visualização da imagem.

O feixe eletrônico produzido por uma fonte é demagnificado por várias lentes de vidro, produzindo um feixe de elétrons focado, com pequeno diâmetro, em uma determinada região da amostra.

Na MEV, a coluna optoeletrônica, diferentemente da microscopia eletrônica de transmissão, não necessita estar sob vácuo durante a operação do microscópio.

O método de detecção e registro de imagens na MEV é idêntico ao da MET.

Na coluna optoeletrônica, ficam localizados o canhão de elétrons, que gera os elétrons primários, as lentes condensadoras, que colimam o feixe de elétrons primários, as bobinas, que promovem a deflexão do feixe de elétrons primários no sentido horizontal e vertical sobre uma dada região da amostra, e as bobinas, que fazem as correções de astigmatismo.