Uma técnica que usa o campo de emissão de elétrons ou íons positivos de um emissor em forma de agulha para produzir uma imagem ampliada da superfície emissor em uma tela fluorescente. Em microscópio eletrônico de campo, a imagem revela a variação em função do trabalho de superfície do emissor. Devido a grande velocidade lateral de elétrons emitidos, uma resolução de apenas cerca de 2,5 nanômetros pode ser alcançada. a grande velocidade lateral surge de um efeito de difração da onda de Broglie e grande energia cinética dos elétrons dentro do metal, esses efeitos são propriedades quânticas intrínsecas das partículas e não podem ser eliminados.

o microscópio eletrônico de campo foi usado para estudar a adsorção e dessorção de gases e materiais depositados por vapor, migração das camadas de adsorção e absorção átomos da superfície em faces de cristal simples e reações de superfície em catálise. Médias de moléculas individuais, como phthalocyanin se fizeram visíveis também.