扫描电镜可应用于陶瓷材料分析、金属材料失效分析。在石油、地质、矿物领域，电子、半导体领域，医学、生物学领域，化工、高分子材料领域，公安刑侦工作领域，以及农、林业等方面都有广泛应用。
扫描电镜可进行显微形貌分析，如果配备了其它分析仪器也可进行成分的常规微区分析，包括元素定量、定性成分分析。进行显微形貌分析时，空间分辨率可达亚微米级；能够进行晶界的状态测量，或者晶体/晶粒的相鉴定，以及晶体、晶粒取向测量等；进行微区成分分析时，能够通过快速的多元素面扫描和线扫描进行分布测量。
在现代产业化生产和科学研究中，扫描电镜发展成为材料分析、监控工农业生产、保证产品质量、保障大生产流程安全高效的必要手段；同时在生物、环保、医学等有关人类的生存、发展领域的应用也日新月异；在军事现代高科技方面的发展（例如生物武器、化学武器战争、现场毒物检测、生命保障任务等）发挥了巨大的作用。
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