Jednym z najbardziej użytecznych przyrządów do badania mikrostruktury powierzchni materiałów i nanomateriałów jest skaningowy mikroskop elektronowy (SEM, ang. Scanning Electron Microscope). Jego niewątpliwą zaletą jest możliwość obrazowania powierzchni próbek litych bez pracochłonnego przygotowywania cienkich folii. Dzięki użyciu tego rodzaju mikroskopu obserwujemy głównie powierzchnię próbki, możliwe jest jednak uzyskanie informacji nie tylko o warstwie wierzchniej, ale także o budowie wewnętrznej materiału (po uprzednim przygotowaniu zgładu). Dużą zaletą SEM jest też możliwość zamontowania wielu przystawek analitycznych.