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Bei sehr dünnen Proben (< 100 nm) kann ein Teil der PE des anregenden Elektronenstrahls auf der Rückseite der Probe austreten (Transmission). Dabei kann mit Hilfe der transmittierten (nicht absorbierten) Elektronen eine Abbildung der durchstrahlten Schicht erzeugt werden. Die Kontrastentstehung beruht darauf, dass, in Abhängigkeit von der Topographie und dem durchstrahlten Material, ein Teil der TE die Probe unbeeinflusst, also geradlinig verlässt, während ein anderer Teil elastisch und unelastisch gestreut wird. Es gibt die Möglichkeit der Abbildung im Hellfeld (unbeeinflusste bzw. elastisch gestreute Elektronen) – oder im Dunkelfeld (unelastisch gestreute Elektronen), wie in der Abbildung dargestellt.
Als Detektoren werden unterhalb der Probe platzierte Halbleiterdioden benutzt.
Abbildung: Dünnschnitt durch eine Zelle im Hellfeld (links) und Dunkelfeld (rechts).