材料科學：SEM是用于基礎研究、質量控制和失效分析的重要工具。它是一種適用于檢測金屬、合金、陶瓷、聚合物和生物材料的技術。SEM在許多課題中發揮著關鍵作用，包括納米管和納米纖維、高溫超導體、介孔結構、合金強度等。如果沒有SEM提供的數據，高科技發展的許多方面--航空航天、電子、能源、催化、環境、光子學、化學--都將無法實現。

生物科學：在生物科學領域，從昆蟲和動物組織等大型物體到細菌等小型物體都可以用SEM進行研究。SEM可用于昆蟲學、考古學、植物科學、細胞研究和分類學等領域。

地質學：SEM在土壤和地質樣品調查中很常見。通過形態分析可以了解風化過程。通過BSE成像可以看到成分差異。顯微分析可提供樣品中特定元素組成的詳細信息。因此，SEM是采礦業非常有用的表征工具。

醫學科學：醫學研究人員可使用SEM比較血細胞和組織樣品，以確定病因。SEM的其他用途還包括研究醫學及其對病人的影響，以及研究和開發新的治療方法。

法醫學：在法醫學中，警方實驗室使用SEM來檢查和比較證據，如金屬碎片、油漆、墨水、毛發和纖維，以提供某人有罪或無罪的證據。通過仔細檢查，刑偵人員能夠確定從現場收集到的樣品是否具有與刑偵人員所設想的情景相匹配的特性。