透射电镜是一种把经加速和聚集的电子束透射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度等相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像在放大、聚焦后在成像器件(如荧光屏，胶片以及感光耦合组件)上显示出来的显微镜。
按照加速电压分类：
透射电镜按照加速电压可分为低压透射电镜、高压透射电镜和超高压透射电镜。加速电压在200KV以下的是低压透射电镜，在200KV-400KV(包含)之间的是高压透射电镜;加速电压在400KV以上的是超高压透射电镜。
1、低压透射电镜。Z常用的是100KV电镜。这种电镜分辨率高(点0.3nm，晶格0.14nm)，但穿透本领小，观察样品必须很薄，约为30～100nm，如细胞和组织的超薄切片、复型膜和负染样品等。相当普及。我校有这样的设备。
2、高压透射电镜。目前常用的是200KV电镜。这种电镜对样品的穿透本领约为100KV电镜的1.6倍，可以在观察较厚样品时获得很好的分辨本领，从而可以对细胞结构进行三维观察。
3、超高压透射电镜。目前已有500KV、1000KV和3000KV的超高压透射电镜。这类电镜具有穿透本领强、辐射损伤小、可以配备环境样品室及进行各种动态观察等优点，分辨率也已达到或超过100KV电镜的水平。在超高压电镜上附加充气样品室，使人们可以观察活细胞内的超微结构动态变化。