Le microscope électronique en transmission (MET) utilise une des interactions électrons-matière, la diffusion élastique des électrons. C'est cette diffusion qui est responsable de la diffraction dans un matériau cristallisé.
La puissance d'un MET est de pouvoir visualiser l'information soit dans l'espace réel (image représentative de l'état cristallin du volume de matière traversé), soit dans l'espace réciproque (spots lumineux constituants le diagramme de diffraction).
Pour obtenir de bons résultats il est très important d'avoir un échantillon très mince (~100nm ou moins), afin qu'un grand nombre d'électrons puissent le traverser et contribuer à un signal fort.
Quand l'échantillon est suffisamment fin, bien orienté et cohérent sur l'ensemble de l'épaisseur, on peut réaliser des clichés en haute résolution et visualiser les rangées d'atomes.