Elektronenmikroskopie nutzt fokussierte Elektronenstrahlen zur hochauflösenden Abbildung und Analyse von Werkstoffen. Rasterelektronenmikroskopie liefert Topographie, Gefüge und chemische Kontrastinformationen, ergänzt durch EDX und EBSD. Transmissionselektronenmikroskopie ermöglicht atomare Auflösung, Beugungsanalyse von Kristallstrukturen sowie Untersuchung von Versetzungen, Grenzflächen und Nanophasen. Moderne Varianten umfassen STEM, in-situ- und 4D-STEM-Methoden.