Для исследований методом ПЭМ обычно используют образцы толщиной менее 500 нм (чаще менее 100–200 нм). Чем больше толщина образца, тем больше должно быть ускоряющее напряжение пучка электронов. Разрешение ПЭМ составляет десятки нанометров, однако существуют модификации метода ПЭМ, для которых разрешение может достигать 0,2 нм, а при применении специальных корректоров сферической абберации даже 0,05 нм. Эти разновидности часто рассматривают как самостоятельный метод исследования — просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения (high resolution transmission electron microscopy — HREM, HRTEM).

Электронный микроскоп с использованием дополнительных детекторов позволяет реализовать различные методики микроанализа образцов — спектроскопию энергетических потерь электронов, рентгеноспектральный микроанализ и др.

См. также статьи микроскопия, электронная; микроскоп, электронный просвечивающий.