Die Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) ermöglicht die hochaufgelöste Abbildung von Objekten bis in den Sub-Nanometerbereich. Die Probe muss hierzu durchstrahlbar sein. Die Probendicke in Richtung des Elektronenstrahls soll idealerweise weniger als 100nm betragen. Nanopartikel können meist direkt ohne aufwändige Präparation mikroskopiert werden. Größere Objekte müssen hingegen durch eine geeignete Präparationsmethode, in der Regel durch Einbettung in Kunstharz und Anfertigen dünner Schnitte (30-80nm) mit Hilfe des Ultramikrotoms hierzu vorbereitet werden.