Le physicien Ernst Ruska et l'ingénieur allemand Max Knoll sont crédités de la création du premier microscope électronique en 1932. Il a permis aux chercheurs un grossissement et une résolution supérieurs à ceux des microscopes optiques traditionnels.
La théorie du microscope électronique était basée sur les travaux de Hermann von Helmholtz et Ernst Abbe, deux physiciens. Ils ont postulé qu'il y avait des longueurs d'onde qui étaient "plus petites que la lumière" et donc invisibles à l'œil nu. Ce fut la première théorie des électrons.
Après Abbe et von Helmholtz, un doctorant nommé Louis de Broglie a développé des équations qui mèneraient finalement à la découverte des ondes électroniques. Il a théorisé que chaque particule produit une onde électronique à une fréquence particulière.
À l'aide de lentilles magnétiques qui dirigent les électrons, ces ondes électroniques ont finalement été capturées puis dirigées vers des objets. En dirigeant les électrons vers un objet et en mesurant la fréquence à laquelle ils rebondissent, une image peut être formée. Cela a conduit au premier microscope électronique.