电子探针显微分析（EPMA = Electron Probe Microanalysis），全称：电子探针x射线显微分析，是一种显微分析和成分分析相结合的微区分析。适用于分析试样中微小区域的化学成分，是研究材料组织结构和元素分布状态的有效方法。
电子探针显微分析是利用聚焦电子束（电子探测针）照射试样表面待测的微小区域，从而激发试样中元素产生不同波长（或能量）的特征X射线。用X射线谱仪探测这些X射线，得到X射线谱。
根据特征X射线的波长（或能量）进行元素定性分析；根据特征X射线的强度进行元素的定量分析。
电子探针仪由电子光学系统和X射线谱仪系统组成。除探测系统外，其他系统与扫描电镜一样，常合用一套设备。
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