光學顯微鏡是一個大家族，有通過透射光成像的透射光學顯微鏡，也有通過反射光成像的金相顯微鏡。與之對應，電子顯微鏡也有透射電子成像的透射電子顯微鏡和通過搜集“反射”電子的掃描電鏡。當要進行納米或更小尺度的成像時，通常需要借助電子顯微鏡。
對于電子成像，如果要實現類似光鏡的直接成像，需要使用能透過電子的薄樣品(厚度一般在100 nm以內)。在透射電鏡中，電子透過薄樣品產生質厚襯度的機理與光束穿過透明樣品的吸收像相似。正因為與光鏡的相似性，透射電鏡要早于掃描電鏡出現。
但是在日常應用中，薄樣品的制備是非常麻煩的，往往需要拋光、減薄、電解拋光、離子束研磨、FIB等手段，耗時、費力、費錢。如果僅僅觀察樣品表面則沒有必要制備薄樣品。掃描成像可以建立物與像之間空間位置的點與點對應，可以進行能譜面分布，EBSD取向分析等。
總之，通常針對厚樣品和用于觀察表面時，使用電子束進行掃描成像，收集“反射”電子的掃描電鏡得到更為廣泛的使用。此外，掃描電鏡的成本，操作和維護成本遠低于透射電鏡。
掃描電鏡也逐漸形成了自己的小家族。如果按電子源區分，掃描電鏡分為使用熱發射槍的鎢燈絲掃描電鏡和使用場發射槍的場發射電鏡，場發射電鏡又進一步分為冷場和熱場掃描電鏡(詳見4.3節)。
掃描電鏡的樣品倉大多工作在較高真空狀態，為了適應生物樣品、防止荷電和原位等用途，也有工作在低真空狀態、使用壓差光闌的掃描電鏡，即環境掃描電鏡(Environmental scanning electron microscope，簡稱ESEM)或者可變真空掃描電鏡(Variable pressure scanning electron microscope，簡稱VPSEM)。
在半導體工業中，測量器件納米線寬的CD-SEM(Critical dimension SEM)。近年來還出現了占地小、更為緊湊、更為易用的臺式掃描電鏡。
還有一些儀器不叫掃描電鏡，但是它們的功能是基于掃描電鏡的，比如配備波譜儀且突出微區分析能力的電子束探針(Electron probe micro analyzer，簡稱EPMA)，使用電子束進行微納加工的電子束曝光系統(Electron beam lithography，簡稱EBL)。
