扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscopy，STEM)既有透射电子显微镜又有扫描电子显微镜的显微镜。STEM用电子束在样品的表面扫描，通过电子穿透样品成像。STEM技术要求较高，要非常高的真空度，并且电子学系统比TEM和SEM都要复杂。

扫描透射电子显微镜是指透射电子显微镜中有扫描附件者，尤其是指采用场发射电子枪作成的扫描透射电子显微镜。扫描透射电子显微分析是综合了扫描和普通透射电子分析的原理和特点而出现的一种新型分析方式。

扫描透射电子显微镜是透射电子显微镜的一种发展。扫描线圈迫使电子探针在薄膜试样上扫描，与扫描电子显微镜不同之处在于探测器置于试样下方，探测器接受透射电子束流或弹性散射电子束流，经放大后，在荧光屏上显示与常规透射电子显微镜相对应的扫描透射电子显微镜的明场像和暗场像。

1. 利用扫描透射电子显微镜可以观察较厚的试样和低衬度的试样。

2. 利用扫描透射模式时物镜的强激励，可以实现微区衍射。

3. 利用后接能量分析器的方法可以分别收集和处理弹性散射和非弹性散射电子。

4. 进行高分辨分析、成像及生物大分子分析。

STEM成像不同于一般的平行电子束TEM， EDS 成像，它是利用会聚的电子束在样品上扫描来完成的。在扫描模式下，场发射电子源发射出电子，通过在样品前磁透镜以及光阑把电子束会聚成原子尺度的束斑。电子束斑聚焦在试样表面后，通过线圈控制逐点扫描样品的一个区域。在每扫描一点的同时，样品下面的探测器同步接收被散射的电子。对应于每个扫描位置的探测器接收到的信号转换成电流强度显示在荧光屏或计算机显示器上。样品上的每一点与所产生的像点一一对应。从探测器中间孔洞通过的电子可以利用明场探测器形成一般高分辨的 明场像。环形探测器接受的电子形成暗场像。