通過使用采用電子能量損失光譜學這種先進技術的光譜儀，適當的電子可以根據他們的電壓被分離出來。這些設備允許選擇具有特定能量的電子，由于電子帶有的電荷相同，特定能量也就意味著特定的電壓。這樣，這些特定能量的電子可以與樣品發生特定的影響。例如，樣品中不同的元素可以導致射出樣品的電子能量不同。這種效應通常會導致色散，然而這種效應可以用來產生元素成分的信息圖像，根據原子的電子-電子作用。
電子能量損失光譜儀通常在光譜模式和圖像模式上操作，這樣就可以隔離或者排除特定的散射電子束。由于在許多圖像中，非彈性散射電子束包含了許多操作者不關心的信息，從而降低了有用信息的可觀測性。這樣，電子能量損失光譜學技術可以通過排除不需要的電子束有效提高亮場觀測圖像與暗場觀測圖像的對比度。