Transmissions-Elektronenmikroskopie nutzt hochenergetische Elektronen, die eine dünne Probe durchdringen, zur Abbildung atomarer und nanoskaliger Strukturen. Sie erlaubt Kristallstrukturbestimmung, Defekt- und Phasenanalyse mittels Beugung und hochauflösender Bildgebung. Ergänzende Techniken wie STEM, EELS und EDX liefern chemische und elektronische Strukturinformationen und ermöglichen korrelierte Struktur-Eigenschafts-Studien in Werkstoffen.