掃描電子顯微鏡（SEM）是一種介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種觀察手段。其利用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品，通過光束與物質間的相互作用，來激發各種物理信息，對這些信息收集、放大、再成像以達到對物質微觀形貌表征的目的。
新式的掃描電子顯微鏡的分辨率可以達到1nm；放大倍數可以達到30萬倍及以上連續可調；并且景深大，視野大，成像立體效果好。此外，掃描電子顯微鏡和其他分析儀器相結合，可以做到觀察微觀形貌的同時進行物質微區成分分析。
掃描電子顯微鏡在巖土、石墨、陶瓷及納米材料等的研究上有廣泛應用。因此掃描電子顯微鏡在科學研究領域具有重大作用。