SEM是掃描電子顯微鏡，最高可放大至20萬倍左右，用二次電子成像的原理來觀察某種物質的微觀形貌。EDS是能譜儀，是每種元素對應的電子能不同，來鑑別元素，通常是和SEM結合使用，也就是說在SEM上安裝EDS附件，在觀看形貌時，選擇一定區域用EDS打能譜，也就知道了該區域的元素組成。XRD是X射線衍射儀，其原理是高壓下，陰極發出的電子形成高能電子束，轟擊陽極靶材（通常是Cu），靶材的內部電子能量升高，被激發出來，當它回到基態的過程中，多餘的能量以X射線、俄歇電子等形式釋放出來。XRD收集的是其中的X射線，X射線掃到樣品上，會根據布拉格方程產生衍射角，衍射峰。每種物質(不同樣品)的衍射峰不同，因此通常用來鑑別物相，也會根據峰面積算半定量。

掃描電鏡能譜可以分析5號元素（B)及其以後的所有元素週期表中的元素，如：Na、Mg、S、P、Ca、K、Fe、Cu、Mn和Zn。

掃描電鏡能譜的主要用途：

1、固體樣品表面微區形貌觀察；

2、材料斷口形貌及其內部結構分析；

3、微粒或纖維形狀觀察及其尺寸分析；

4、固體樣品表面微區成分的定性和半定量分析。