整個電子光學部分*置于鏡筒之內，自上而下順序排列著電子槍、聚光鏡、樣品室、物鏡、中間鏡、投影鏡、觀察室、熒光屏、照相機構等裝置。根據這些裝置的功能不同又可將電子光學部分分為照明系統(tǒng)、樣品室、成像系統(tǒng)及圖像觀察和記錄系統(tǒng)。  

(1)照明系統(tǒng)  

照明系統(tǒng)由電子槍、聚光鏡和相應的平移對中及傾斜調節(jié)裝置組成。它的作用是為成像系統(tǒng)提供一束亮度高、相干性好的照明光源。為滿足暗場成像的需要照明電子束可在2-3度范圍內傾斜。  

①電子槍  

它由陰極、柵極和陽極構成。在真空中通電加熱后使從陰極發(fā)射的電子獲得較高的動能形成定向高速電子流。  

②聚光鏡  

聚光鏡的作用是會聚從電子槍發(fā)射出來的電子束，控制照明孔徑角、電流密度和光斑尺寸。  

(2)樣品室  

樣品室中有樣品桿、樣品杯及樣品臺。  

(3)成像系統(tǒng)  

成像系統(tǒng)一般由物鏡、中間鏡和投影鏡組成。物鏡的分辨本領決定了電鏡的分辨本領，中間鏡和投影鏡的作用是將來自物鏡的圖像進一步放大。  

(4)圖像觀察與記錄系統(tǒng)  

該系統(tǒng)由熒光屏、照相機、數據顯示等組成。  

2、真空系統(tǒng)  

真空系統(tǒng)由機械泵、油擴散泵、換向閥門、真空測量儀奉及真空管道組成。它的作用是排除鏡筒內氣體，使鏡筒真空度至少要在托以上。如果真空度低的話，電子與氣體分子之間的碰撞引起散射而影響襯度，還會使電子柵極與陽極間高壓電離導致極間放電，殘余的氣體還會腐蝕燈絲，污染樣品。  

3、供電控制系統(tǒng)  

加速電壓和透鏡磁電流不穩(wěn)定將會產生嚴重的色差及降低電鏡的分辨本領，所以加速電壓和透鏡電流的穩(wěn)定度是衡量電鏡性能好壞的一個重要標準。  

透射電鏡的電路主要由高壓直流電源、透鏡勵磁電源、偏轉器線圈電源、電子槍燈絲加熱電源，以及真空系統(tǒng)控制電路、真空泵電源、照相驅動裝置及自動曝光電路等部分組成。另外，許多高性能的電鏡上還裝備有掃描附件、能譜議、電子能量損失譜等儀器。