光学显微镜受可见光波长的影响，早期的显微镜难以分辨尺寸小于约 200 纳米的物体细节，在观察较厚的样本时，也只有一小部分区域能够清晰成像。
透射电子显微镜（TEM）在其发展过程中，我们也逐渐明晰其类似的局限性以及其他常见的局限性。
高分辨成像技术往往伴随着取样范围很小，TEM也躲不开这个定律。
TEM也有投影缺陷，其给出的是三维样品的二维图像，如您需要对样品有全面的了解，必须搭配其他显微镜或其他技术使用，例如生物学家要了解细胞和其他结构的形状，可以搭配电子断层成像技术从不同角度合成样品的三维图像，从而获得更准确全面的信息。
TEM是用电子束照射样品成像的，高强度的电子束与样品相互作用时，会使样品局部温度升高，从而改变样品的物理和化学性质。
电子束还可能引起辐射分解，这会导致化学键的断裂，有机分子分解，影响对有机材料或生物大分子的准确观测和分析。
电子束照射还可能引发样品的电离损伤，这会导致样品中的电子被激发或脱离原子，从而产生电荷积累和静电效应，进一步影响成像质量和对样品真实状态的判断。
此外，操作人员一定不要把自己暴露在电离辐射内，在没有咨询厂商和进行辐射泄漏检测前，一定不要以任何方式改动显微镜。
从A到B随时间增加损伤区域也在增加
电子束损伤并非毫无改善的希望，我们可以把强度更高的电子源和高灵敏度的电子探测器结合，利用计算机增强图像噪声来使照射到样品上的总电子剂量降到损伤阈值下。
或结合冷冻电镜技术和低噪声的电荷耦合器件摄像机成像，这些都是能数字化控制电子束达到减小辐照损伤的方法。
TEM的样品必须要让电子透过，才能保证屏幕、CCD、或相机底片上的照射强度，使得可以得到一个可解释的图像。一般情况下，样品厚度低于100nm的样品都可以使用，在极端情况下，例如用HRTEM或电子能谱，样品厚度要低于50nm。
样品加热损伤
电子束损伤主要是在使用电子束进行观察或加工等过程中出现的对样品的不良影响，影响样品结构和化学性质的损伤主要决定于电子束能量。
有些材料对辐照非常敏感，电子束很容易损伤放进TEM中的样品，尤其是球差校正电镜入射束斑的能量更集中，更容易损伤样品。
加热的影响很难实际测量，通常来说，对于金属和良导体，电子束加热在标准透射电镜中是可以忽略的，但对绝缘体来说，加热损伤通常很大，具体可参考下图。
样品温度升高与束流和样品热导率k(W·m-1·k-1)之间的关系
辐照分解
如聚合物对电子-电子相互作用是非常敏感的，电子能引起主要聚合物链的断裂，从此改变它的结构。在电子辐照下，聚合物会表现出分解或交叉的趋势，结晶态的聚合物会非晶化。
在共价和离子材料（如陶瓷、矿物）中，电子束会改变样品的化学性质，甚至改变样品的结构。
撞击损伤或溅射
撞击损伤是原子偏离晶格的位移和产生点缺陷，如果原子从材料表面溅射出来，就称之为溅射。
如果入射束的能量(E。)足够高，这种损伤是很常见的，这种损伤通常发生在金属样品上。
文献参考：高等教育出版社《透射电子显微学 上册》
