用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關(guān)，也就是說(shuō)與樣 品的表面結構有關(guān)，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉變?yōu)楣庑盘?，再?jīng)光電倍增管和放大器轉變?yōu)殡娦盘杹?lái)控制熒光屏上電子束的強度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標本的表面結構。

透射電鏡的總體工作原理是：由電子槍發(fā)射出來(lái)的電子束，在真空通道中沿著(zhù)鏡體光軸穿越聚光鏡，通過(guò)聚光鏡將之會(huì )聚成一束尖細、明亮而又均勻的光斑，照射在樣品室內的樣品上；透過(guò)樣品后的電子束攜帶有樣品內部的結構信息，樣品內致密處透過(guò)的電子量少，稀疏處透過(guò)的電子量多；經(jīng)過(guò)物鏡的會(huì )聚調焦和初級放大后，電子束進(jìn)入下級的中間透鏡和第1、第2投影鏡進(jìn)行綜合放大成像，最終被放大了的電子影像投射在觀(guān)察室內的熒光屏板上；熒光屏將電子影像轉化為可見(jiàn)光影像以供使用者觀(guān)察。

搭配電子掃描顯微鏡做元素分布分析，定量分析。利用不同元素X射線(xiàn)光子特征能量不同這一特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行成分分析的。EDS是掃描電鏡上配搭的一個(gè)用于微區分析成分的配件——能譜儀，是用來(lái)對材料微區成分元素種類(lèi)與含量分析，配合掃描電子顯微鏡與透射電子顯微鏡的使用。

金相學(xué)主要指借助光學(xué)（金相）顯微鏡和體視顯微鏡等對材料顯微組織、低倍組織和斷口組織等進(jìn)行分析研究和表征的材料學(xué)科分支，既包含材料顯微組織的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的樣品制備、準備和取樣方法。其主要反映和表征構成材料的相和組織組成物、晶粒（亦包括可能存在的亞晶）、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態(tài)等。

折射儀的工作原理是建立在全內反射的基礎上。該儀器是測量寶石的臨界角，并將讀數直接轉換成折射率值。

旋光儀(Polarimeter)是測定旋光性物質(zhì)旋光度的儀器。通過(guò)對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質(zhì)的濃度、含量及純度等。自然光通過(guò)起偏鏡后產(chǎn)生平面偏振光，如果旋光管中盛裝的為旋光性物質(zhì)，當偏振光通過(guò)該物質(zhì)溶液時(shí)，偏振光的角度會(huì )向左或向右旋轉一定角度，這時(shí)，為了讓旋轉一定角度后的偏振光能通過(guò)檢偏鏡光柵，必須將檢偏鏡旋轉一定角度，在目鏡處才能看到明亮。這個(gè)所旋轉的角度就是該待測物質(zhì)溶液的旋光度。