電子顯微鏡有很多種型別，這裡主要講一下「隧道掃描顯微鏡」。

名字裡有“隧道”兩個字，但是並不是說顯微鏡裡有類似“隧道”的結構。“隧道”，指的是“隧穿”效應。

我們知道，人在面對一堵牆的時候，是無法直接穿過去的。而同理，一個能量很低的物體，在宏觀層面來看，是無法穿過很高的勢能壁壘的。但是，更微觀的粒子，是可以透過一種叫做“隧穿”的效應，直接穿過勢能壁壘的。當然，並不是任何情況都可以穿過，而是與勢能壁壘的高度、厚度有關。

這時，這個機率就變的非常有用了。因為，隧穿機率與厚度有一個確定的關係，所以，只需要測量某個點的隧穿機率，就可以推算出那裡的厚度。而知道了厚度，就在一定程度上了解了所觀測物體的結構。

如圖中所示，在每個點上，都在下方釋放電子，然後多次測量。比如說測量了一萬個電子，有300個隧穿過去，被探針檢測到，那麼，這裡的隧穿機率就是百分之三。進一步的，我們就可以使用這個百分之三的隧穿機率，來計算此處的厚度。

透過對樣品各個地方進行掃描，就可以測出各處的厚度，這樣，就可以繪製出樣品的形狀。還有一個問題，就是探針自己是如何這樣精確的移動的？這樣精確的移動，肯定不是傳統的機械結構，而是用的是“壓電陶瓷”，這樣在電壓的控制下，可以讓探頭進行微小的移動。