半導體顯微鏡觀測材料、礦物、生物樣品、器件透射電子顯微象及電子衍射圖，對樣品微觀組織、結構、缺陷等定性、定量分析。可對樣品在加熱、拉伸、電子輻照等條件下微觀組織的變化過程進行動態觀測。與普通電子顯微鏡相比較，它可以進行微觀過程的動態實驗觀察、輻照效應研究、厚試樣和粗大析出物的觀察分析以及半導體微器件結構研究。