SEM-Analyse nutzt die Wechselwirkung eines fokussierten Elektronenstrahls mit der Probenoberfläche zur hochaufgelösten topographischen und mikrostrukturellen Charakterisierung. Detektiert werden Sekundär- und Rückstreuelektronen sowie charakteristische Röntgenstrahlung für chemische Analysen (EDX/WDX). SEM erlaubt die Untersuchung von Phasenverteilungen, Bruchflächen, Korngrenzen und Defekten und kann mit in situ-Mechanik oder Heizen kombiniert werden.