處于樣品室下面，緊貼樣品臺，是電鏡中的第1個成像元件，在物鏡上產生哪怕是極微小的誤差，都會經過多級高倍率放大而明顯地暴露出來，所以這是電鏡的一個最重要部件，決定了一臺電鏡的分辨本領，可看作是電鏡的心臟。
（1）特點 物鏡是一塊強磁透鏡，焦距很短，對材料的質地純度、加工精度、使用中污染的狀況等工作條件都要求極高。致力于提高一臺電鏡的分辨率指標的核心問題，便是對物鏡的性能設計和工藝制作的綜合考核。盡可能地使之焦距短、像差小，又希望其空間大，便于樣品操作，但這中間存在著不少相互矛盾的環節。
（2）作用 進行初步成像放大，改變物鏡的工作電流，可以起到調節焦距的作用。電鏡操作面板上粗、細調焦旋扭，即為改變物鏡工作電流之用。
為滿足物鏡的前述要求，不僅要將樣品臺設計在物鏡內部，以縮短物鏡焦距；還要配置良好的冷卻水管，以降低物鏡電流的熱飄移；此外，還裝有提高成像反差的可調活動光闌，及其要達到高分辨率的消像散器。對于高性能的電子顯微鏡，都通過物鏡裝有以液氮為媒質的防污染冷阱，給樣品降溫。