全自動掃描電鏡是一種介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種觀察手段。其利用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品，通過光束與物質間的相互作用，來激發各種物理信息，對這些信息收集、放大、再成像以達到對物質微觀形貌表征的目的。
全自動掃描電鏡最基本的功能仍然是放大鏡的功能，實現人眼以及光學顯微鏡所觀察不到的樣本的更多細節特征。它廣泛應用于材料科學研究、生物學、工業制造等領域。
全自動掃描電鏡主要分為兩種類型：
熱發射式掃描電鏡CSEM和場發射式掃描電鏡FESEM
熱發射式掃描電鏡（C-SEM）和場發射式掃描電鏡（FE-SEM）的主要區別是電子槍發射電子的方式不同。
熱發射電子槍使用的是鎢燈絲或者六硼化鑭燈絲，在燈絲加熱到足夠的溫度之后，電子便從燈絲發射；
場發射電子槍又分為熱場發射和冷場發射兩種，電子在電場力的作用下從燈絲發射，熱場燈絲也需要加熱，冷場燈絲不需加熱。熱場和冷場電鏡各有各自的優缺點，蔡司場發射電鏡使用的是熱場電子源。場發射式電鏡具有更高的分辨率。
二次電子圖像：反映樣品表面形貌
背散射電子圖像：反映樣品表面成分差異
能譜成分分布圖像：反映樣品表面成分組成與分布
由于掃描電子顯微鏡具有上述特點和功能，所以越來越受到科研人員的重視，用途日益廣泛。掃描電子顯微鏡已廣泛用于材料科學(金屬材料、非金屬材料、納米材料)、冶金、生物學、醫學、半導體材料與器件、地質勘探、病蟲害的防治、災害(火災、失效分析)鑒定、刑事偵察、寶石鑒定、工業生產中的產品質量鑒定及生產工藝控制等。
