Colocado en un cátodo de vidrio vacío en forma de hoja, con un radio de curvatura muy pequeño o esquina montado se coloca en un matraz con el fondo recubierto con fósforo. El ánodo está recubierto con un material conductor o una superficie lateral del recipiente con un anillo de metal colocado en el camino del cátodo - la pantalla.
Aplicando un voltaje de varias decenas de miles de voltios entre el cátodo y el ánodo, se provoca una intensidad de campo cerca de la punta de millones de voltio/m, que da lugar a la emisión por efecto de campo desde el cátodo. Los electrones emitidos son acelerados a un ventilador campo aplicado radialmente formando una imagen en la punta del cátodo.
Este tipo de microscopio se utiliza para estudiar la prueba de emisiones, la observación de los cristales y sus defectos, por pruebas de adsorción y el movimiento de los átomos adsorbidos.
Estos microscopios iniciaron la construcción de otros microscopios electrónicos.
