پیدایش میکروسکوپ هاي الکترونی عبوري TEM به صورت تجاري به سال 1940 باز می گردد اما از سال 1950 به بعد بود که کاربردهاي گسترده اي در بررسی فلزات پیدا نمودند. مهمترین عامل کاهنده در کاربرد TEM مطالعه فلزات در آن سال ها به مشکلات تهیه نمونه مربوط می شد. اما امروزه با توجه به روش هاي گوناگون تهیه نمونه فلزات این نوع میکروسکوپ ها جایگاه خاصی را در میان متخصصین مواد و متالوژي براي خود ایجاد نموده و باعث بروز نقطه عطف بسیاري از پژوهش ها و تحقیقات گشته و به آنها سرعت فراوانی داده اند.

   امروزه میکروسکوپ الکترونی عبوري امکان مطالعه موارد متنوعی در مواد گوناگون نظیر ویژگی هاي ریزساختاري مواد صفحات و جهات بلوري، نابجایی ها، دوقلویی ها، عیوب انباشتگی، رسوب ها، آخال ها، مکانیزم هاي جوانه زنی، رشد و انجماد، انواع فازها و تحولات فازي، بازیابی و تبلور مجدد، خستگی، شکست، خوردگی و ... را فراهم آورده است.

   در کل قابلیت هاي امروزي TEM را میتوان مرهون چهار پیشرفت زیر دانست که دو تاي آنها در ساختمان دستگاه و دوتاي دیگر در نحوه تهیه نمونه حاصل شدهاند:

1-استفاده از چند عدسی جمع کننده
2-پراش الکترونی سطح انتخابی
3-نازك کردن نمونه ها براي تهیه نمونه هاي شفاف در برابر الکترون ها
4-تهیه نمونه به روش ماسک برداري

در بررسی مواد میکروسکوپ الکترونی عبوري داراي سه مزیت اصلی ذیل است:
-قابلیت دسترسی به بزرگ نمایی هاي بسیار بالا (حتی بیش از یک میلیون برابر) به دلیل به کارگیري انرژي بالاي الکترونها و در نتیجه طول موج کمتر پرتوها.
-قابلیت مشاهده ساختمان داخلی فلزات و آلیاژها به دلیل قدرت عبور الکترونهاي پرانرژي از نمونه نازك.

-قابلیت بررسی سطوح انتخابی نمونه به دلیل وجود حالت بررسی با پراش الکترونها.