光学显微镜适用于比较大的物质，最小能看到十几微米尺寸的物体。且需要该物体对光的散射比较良好，景深不大。可用于观察细胞，细菌，以及大结构的金属组织。
电子显微镜可以观察几个纳米至几十微米范围内的物体，需要被测物体导电性良好。根据不同的电子显微镜，被观测的物体不同。扫描电子显微镜主要观察几百纳米至几十微米之间的物体表面机构，分辨率比光学显微镜高，但是比透射电子显微镜底。可用于观察大型纳米颗粒，较细结构的金属组织，以及生物体的纳米结构。
透射电子显微镜主要观察几纳米至几微米的薄膜样品，分辨率极高。可用于观察纳米颗粒，金属微观组织以及原子结构。
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