El microscopi electrònic de transmissió (TEM) és un instrument que aprofita els fenòmens fisicoatòmics que es produeixen quan un feix d’electrons suficientment accelerat col·lideix amb una mostra fina convenientment preparada. Quan els electrons col·lideixen amb la mostra, en funció del gruix i del tipus d’àtoms que la formen, una part d’aquests són dispersats selectivament, és a dir, hi ha una gradació entre els electrons que la travessen directament i els que són totalment desviats. Tots aquests són conduïts i modulats per unes lents per a formar una imatge final sobre una CCD que pot tenir milers d’augments amb una definició inassolible per a qualsevol altre instrument. La informació que s’obté és una imatge amb diferents intensitats de gris que es corresponen al grau de dispersió dels electrons incidents.

La imatge del TEM tal com s’ha descrit ofereix informació sobre l’estructura de la mostra, tant si és amorfa o cristal·lina.

A més, si la mostra és cristal·lina, és a dir, hi ha una estructura de plans periòdica, pot passar que diverses famílies d’aquests plans complisquen la condició de Bragg i difracten de manera coherent l’ona electrònica incident. Això dóna lloc a un diagrama de difracció, que és una imatge de diferents punts ordenats respecte d’un punt central (electrons transmesos no desviats) que ens aporten informació sobre l’orientació i l’estructura del/s cristalls presents.