กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้อิเล็กตรอนที่ผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้าไม่เกิน 30 กิโลโวลต์ ทำให้อิเล็กตรอน
มีอัตราเร็วไม่เกิน 0.33 เท่าของอัตราเร็วแสง ซึ่งอิเล็กตรอนยังคงแสดงสมบัติของคลื่นตามหลักของฟิสิกส์ควอนตัม
โดยมีความยาวคลื่นเดอบรอยล์มากกว่า 7.0 พิโกเมตรและสามารถควบคุมการเคลื่อนที่
ของอิเล็กตรอนด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กอิเล็กตรอนจะสะท้อนกับผิวของวัตถุขนาดเล็ก
ทำให้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสามารถมีกำลังขยายได้ถึงประมาณ 1 ล้านเท่า