電子源發(fā)射的電子束經(jīng)過(guò)電磁透鏡的電子光學(xué)通路聚焦，電子源的直徑被縮小到納米尺度的電子束斑，與顯示器掃描同步的電子光學(xué)鏡筒中的掃描線(xiàn)圈控制電子束，在樣品表面一定微小區(qū)域內(nèi)，逐點(diǎn)逐行掃描。電子束與樣品相互作用，從樣品中發(fā)射的具有成像反差的信號(hào)，臺(tái)式掃描電子顯微鏡由一個(gè)適當(dāng)?shù)膱D像探測(cè)器逐點(diǎn)收集，并將信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大器和視頻放大器，用調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制顯示器上相對(duì)應(yīng)顯示像素的亮度，形成我們?nèi)祟?lèi)觀(guān)察習(xí)慣的，反映樣品二維形貌的圖像或者其他可以理解的反差機(jī)制圖像。

　　由于圖像顯示器的像素尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子束斑尺寸，（0.1mm/1nm=100，000倍）而且顯示器的像素尺寸小于等于人類(lèi)肉眼通常的分辨率，這樣顯示器上的圖像相當(dāng)于把樣品上相應(yīng)的微小區(qū)域進(jìn)行了放大。通過(guò)調(diào)節(jié)掃描線(xiàn)圈偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可以控制電子束在樣品表面掃描區(qū)域的大小，理論上掃描區(qū)域可以無(wú)限小，但可以顯示的圖像有效放大倍數(shù)的限度是掃描電鏡分辨率的限度。

　　臺(tái)式掃描電子顯微鏡是控制信號(hào)不經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，直接由操作臺(tái)按鍵旋鈕等對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，屬于人工手動(dòng)控制，控制精度由操作者觀(guān)察儀表盤(pán)的變化決定，例如高壓電源，掃描線(xiàn)圈，探測(cè)器電源，電子槍控制，磁透鏡控制，樣品臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制等等。數(shù)字控制是所有控制指令輸入到交互控制軟件，然后由計(jì)算機(jī)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出準(zhǔn)確的數(shù)字指令，絕大部掃描電鏡參數(shù)可實(shí)現(xiàn)了軟件自動(dòng)調(diào)整，如自動(dòng)聚焦，亮度對(duì)比度，自動(dòng)消象散，自動(dòng)電子槍發(fā)射飽和，自動(dòng)電子槍對(duì)中，自動(dòng)物鏡光闌合軸等。