1. Različni viri svetlobe
Vir osvetlitve, ki se uporablja v mikroskopu, je tok elektronov, ki ga oddaja elektronska puška, vir osvetlitve optičnega mikroskopa pa je vidna svetloba (sončna svetloba ali svetloba). Ker je valovna dolžina podtoka veliko krajša od valovne dolžine svetlobnega vala, sta povečava in ločljivost elektronskega mikroskopa bistveno večji kot pri svetlobnem zrcalu. .
2. Različne leče
Leča objektiva, ki poveča v elektronskem mikroskopu, je elektromagnetna leča (elektromagnetna tuljava v obliki obroča, ki lahko ustvari magnetno polje v središču), leča objektiva optičnega mikroskopa pa je optična leča iz stekla. V elektronskih mikroskopih obstajajo tri skupine elektromagnetnih leč, ki so enakovredne funkciji zbiralnega objektiva in okularja v optičnih mikroskopih.
3. Različni principi slikanja
V elektronskem mikroskopu se elektronski žarek, ki deluje na vzorec, ki ga pregledamo, poveča z elektromagnetno lečo in nato zadene fluorescenčni zaslon za slikanje ali deluje na fotoobčutljiv film za slikanje. Mehanizem razlike v elektronski gostoti je, da ko elektronski žarek deluje na vzorec, ki ga testiramo, vpadni elektroni trčijo z atomi snovi, da povzročijo sipanje, različni deli vzorca pa imajo različne stopnje sipanja za elektrone, zato je elektronska slika vzorca predstavljena v odtenkih. Slika objekta vzorca v optičnem mikroskopu je predstavljena z razliko v svetlosti, ki je posledica razlike v količini svetlobe, ki jo absorbirajo različne strukture vzorca.
4. Ločljivost
Zaradi interference in uklona svetlobe je lahko ločljivost optičnih mikroskopov omejena le na 02-05um. Ker elektronski mikroskopi kot vir svetlobe uporabljajo elektronske žarke, lahko stopnja napake doseže med 1 in 3 nm. Zato spada opazovanje tkiva z optičnimi mikroskopi v analizo na mikronski ravni, opazovanje tkiva z elektronskimi mikroskopi pa v analizo na nanoravni.
5. Globinska ostrina
Na splošno je globinska ostrina optičnega mikroskopa med 2-3um, zato je površinska gladkost vzorca izjemno zahtevna, zato je postopek priprave vzorca relativno zapleten. Duh SEM je lahko visok tudi nekaj metrov, tako da ni zahteve po gladkosti geometrije površine vzorca, priprava vzorca je razmeroma preprosta, nekatere geometrije vzorca pa ne zahtevajo priprave vzorca. Stereo mikroskopi imajo relativno veliko globinsko ostrino, vendar je njihova ločljivost zelo nizka.
6. Uporabljajo se različne metode priprave vzorcev
Postopek priprave vzorcev tkiv in celic, ki se uporabljajo za submikroskopsko opazovanje, je zapleten, z velikimi tehničnimi težavami in stroški. V korakih vzorčenja, fiksacije, dehidracije in vdelave so potrebni posebni reagenti in postopki. Na koncu je treba vdelane bloke tkiva dati v ultramikrotom, da jih razrežete na ultratanke vzorce debeline 50 ~ 100 nm. Vzorci, opazovani s svetlobno mikroskopijo, so običajno nameščeni na stekelcih, kot so običajni vzorci rezin tkiva, vzorci celičnih brisov, vzorci s stisnjenim tkivom in vzorci iz kapljic celic.
7. Povečava
Efektivna povečava optičnega mikroskopa je 1000X. Učinkovita povečava dobrega električnega mikroskopa lahko doseže 1000.000X.
