В электронной микроскопии часто встречаются ситуации, когда, получив увеличенное изображение объекта исследования, нельзя или сложно идентифицировать отдельные детали по их виду. В этом случае необходима дополнительная информация, и наиболее популярным способом ее получения является рентгеновский микроанализ, суть которого состоит в следующем. При воздействии ускоренных электронов на вещество происходит ионизация внутренних оболочек атомов, в результате чего испускается характеристическое рентгеновское излучение. Длин волны (энергия квантов) характеристического излучения определяется энергией глубоких энергетических уровней в атомах, поэтому может быть использована для идентификации элементов входящих в состав исследуемого материала. С этой целью сканирующие электронные микроскопы дополнительно оборудуются спектрометрами рентгеновского излучения энергодисперсионного или волнодисперсионного типов. Регистрируя спектр рентгеновского излучения, можно не только определить какие химические элементы входят в состав материала по положению характеристических линий, но и оценить концентрацию элементов по интенсивности соответствующих им линий, а измеряя интенсивность рентгеновского излучения в каждой точке поверхности, можно получить карту распределения химических элементов.