掃描電鏡可以分析金屬材料表面磨損，腐蝕和形變（例如多晶位錯與滑移）情況； 觀察金屬材料的斷口形貌，揭示其斷裂機理（解理斷裂，準解理斷裂，韌窩斷裂，沿晶斷裂，疲勞斷裂）； 鋼鐵產品質量與缺陷分析（例如氣泡、顯微裂紋、顯微縮孔等）

掃描電鏡可以研究巖土組成，構造和堅固性。可用來觀測宇宙塵，隕石及月巖等的形態特征，構造，以便對推斷其成因和認識寧宙提供了有效資料；可以對古微生物化石形態，排列方式進行研究，對測定地質年代及地層形成古地理環境等提供數據。

掃描電鏡能分析礦物表面形貌，組織和組成。通過掃描電鏡（SEM）觀測礦物微區變化能為礦物成巖環境與歷史演化分析提供證據；能觀測粘士礦物形態，分布，性質與共生組合等特征，為粘土礦物成因與地球化學背景分析奠定基礎；能分析儲集巖礦物組成，結構構造，孔隙類型與成因等特征，并為儲層優劣評價提供參考。

通過表面處理（例如沉積出不同組成，形態及厚度的膜層以及光刻蝕表面等等）可以有效地提高材料硬度和光學物理性能。通過掃描電鏡可以對鍍膜表面形貌，斷口膜層形貌進行觀察，并對膜厚進行測量；可以觀察到光刻蝕之后試樣表面形貌變化情況等等。

掃描電鏡可用于觀察生物活性鈦材料和生物陶瓷材料以及這些材料經過特殊處理后的表面形貌以及羥基磷灰石或細胞在這些材料表面的生長情況。
此外，掃描電鏡還能用于觀察水凝膠的孔洞結構，膠原的纖維結構，人工骨的孔分布情況以及磁性生物顯影材料的尺度及包覆情況等，為改善合成工藝，制備性能的生物材料提供了依據。如圖6所示，顯示的是鈦片經不同方法處理后在表面生長羥基磷灰石的情況。

掃描電鏡可應用在哪些地方？
1、金屬、陶瓷、礦物、水泥、半導體、紙張、塑料、食品、農作物和化工產品的顯微形貌、晶體結構和相組織的觀察與分析。
2、各種材料微區化學成分的定量檢測。
3、粉末、微粒、納米樣品形態觀察和粒度測定。
4、機械零件與工業產品的失效分析。
5、鍍層厚度、成分與質量評定。
6、刑偵案件物證分析與鑒定。
7、新材料性質的測定和評價。

等等?

掃描電鏡的焦深比透射電子顯微鏡大10倍，比光學顯微鏡大數百倍。由于圖像景深大，因此掃描得出的電子像富有立體感，具有三維形態。相較于其他顯微鏡，能夠提供更多的信息。

掃描電鏡的特點是：
①、觀察試樣為不同大小的固體（塊狀、薄膜、顆粒），并可在真空中直接進行觀察。
②、試樣應具有良好的導電性能，不導電的試樣，其表面一般需要蒸涂一層金屬導電膜。
③、試樣表面一般起伏（凹凸）較大。
④、觀察方式不同，制樣方法有明顯區別。
⑤、試樣制備與加速電壓、電子束流、掃描速度（方式）等觀察條件的選擇有密切關系。

掃描電鏡主要用于：觀察納米材料，材料斷口的分析，直接觀察原始表面，觀察厚試樣，觀察各個區域的細節，大視場低放大倍數觀察，從高到低倍的連續觀察，觀察生物試樣，進行動態觀察，從形貌獲得資料等等。