TEM的成像模式主要包括明场像和暗场像，主要用于观察样品的形貌特征。高分辨透射电子显微术（HRTEM）能够提供原子尺度的清晰图像，而选区电子衍射（SAED）则用于分析样品的晶体结构和相信息。

STEM模式通过汇聚的电子束扫描样品，并利用环形探测器接收散射电子进行成像。高角环形暗场像（HAADF）和环形明场像（ABF）是STEM模式中常用的成像技术，尤其对锂和氧等轻元素的直接成像至关重要。