①照明源不同。电镜所用的照明源是电子枪发出的电子流，而光镜的照明源是可见光。有雨电子流的波长远短于光波波长，故电镜的放大及分辨率显著高于光镜。
②透镜不同。电镜中起放大作用的物镜时电磁透镜，而光镜的物镜则是玻璃磨制而成的光学透镜。电镜中的电磁透镜共有三组，分别与光镜中聚光镜、物镜和目镜的功能相当。
③成像原理不同。在电镜中，作用于被检样品的电子束镜电磁透镜放大后达到荧光屏上成像或作用于感光胶片成像。其电子浓淡的差别产生的机理是，电子束作用于被检样品时，入射电子与物质的原子发生碰撞产生散射，有雨样品不同部位对电子有不同散射度，故样品电子像以浓淡呈现。而光镜中样品的物像以亮度差呈现，它是由备件样品的不同结构吸收光线多少的不同所造成。
④所用标本制备方式不同。电镜观察所用组织细胞标本的制备程序较复杂，技术难度和费用都较高，在取材、固定、脱水和包埋等环节上需要特殊的试剂和操作，最后还需将包埋的组织块切成超薄标本片。而光镜观察的标本则一般置于载玻片上，如细胞涂片标本，细胞滴片标本等。