전자선을 사용하여 시료의 확대상을 얻는 전자 현미경 중, 전자선을 접속하여 시료에 조사하고 시료를 투과한 전자선을 전자 렌즈에 의해 확대하여 상을 얻는 것을 말한다. 시료 내부를 전자가 통과하기 때문에 시료를 엷게 하거나 시료 표면의 관찰에는 엷은 막이나 리프리카(replica)를 사용하는 등, 시료 제작이 중요하다. 전자렌즈의 구성을 바꾸는 것에 의해 시료를 투과한 전자선의 회절상을 관찰하는 것이 가능하여 시료의 결정 구조를 조사하는 데 사용된다.