Az elektronmikroszkópia lehetővé teszi olyan részletek megfigyelését, amelyek hagyományos optikai mikroszkóppal nem különböztethetők meg. A pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) elektronnyalábot használ a struktúrák részletes, mikroszkopikus szintű vizsgálatához. Akár nanométeres felbontást is képes elérni, így olyan részletek is láthatóvá válnak, amelyek az optikai eszközök képességeit meghaladják. A sugárnyaláb elektronjai kölcsönhatásba lépnek a minta felületével, és egy képet alkotó jelet generálnak. Ez a technológia a biológiától az iparon át az anyagkutatásig alkalmazásra kerül. Az elektronmikroszkópia alkalmazásai közé tartozik a szerkezetelemzés, az anyagminőség-ellenőrzés és a felületvizsgálat.
Az elektronmikroszkópia lehetővé teszi a hibák vizsgálatát mind a felületen, mind az anyag belsejében. Ezek lehetnek nagyon apró repedések (mikrorepedések), szennyeződések vagy rétegek közötti hibák. Az SEM-mikroszkóp lehetővé teszi az anyag felületén található különböző típusú korróziós hibák azonosítását és láthatóvá tételét is.
Kiválasztott alkalmazásokban előfordul a védőbevonat garantált vastagságának követelménye, amely több különböző anyagú rétegből állhat (pl. nikkel, réz, epoxi stb.). A precíziós kötésű alkatrészek esetében fontos a ragasztóréteg meghatározott vastagságának ellenőrzése (pl. laminált mágnesek esetében).