透射电子显微镜的最主要特点是它既可以进行形貌分析又可以做电子衍射分析，在同一台仪器上把这两种方法结合起来可使组织结构分析的实验过程大为简化。若减小中间镜的电流，在维持像距不变的条件下使焦距和物距变长，这样就可把中间镜的物平面移至物镜的背焦面上，此时，在荧光屏上即显示出一幅反映试样晶体结构的衍射花样。选区电子衍射原理图如图1所示。

电子衍射的原理和X射线相似，是以满足（或基本满足）布拉格方程作为产生衍射的必要条件。但是，由于电子波有其本身的特性，电子衍射和X射线衍射比较时，具有下列不同的地方：

首先是电子波的波长比X射线短得多，在同样满足布拉格条件时，它的衍射角θ很小，约为10^－2rad。而X射线产生衍射时，其衍射角最大可接近π/2。

图1 选区电子衍射原理图

其次，在进行电子衍射操作时采用薄晶样品，薄样品的倒易点会沿着样品厚度方向延伸成杆状，因此，增加了倒易点和厄瓦尔德球相交截的机会，结果使略为偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。

第三，因为电子波的波长短，采用厄瓦尔德图解时，反射球的半径很大，在衍射角θ较小的范围内反射球的球面可以近似地看成是一个平面，从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向，给分析带来不少方便。

最后，原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力（约高出四个数量级），故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时仅需数秒钟。