电子探针的基本原理是将细致聚焦点的离子束出射到试品的表层上。试品元器件的特点X射线被激起。根据剖析特点X射线的光波长（或特点动能），能够 了解样版中包括的原素的种类（定性研究）。根据剖析X射线的抗压强度，能够 了解试品中相对原素的成分（定性分析）。

电子探针有三种基础工作模式：点剖析用以挑选点的全谱判定或定性分析，及其在其中所含原素的定性分析;线剖析用以显示信息沿选中线方位的原素浓度值转变。表层剖析用以观察所选微地区中原素的浓度值遍布。

依据莫斯利基本定律，各种各样原素的特点X射线都是有自身的光波长，试品中包括的原素能够 根据检验这种不一样光波长的X射线来明确，它是电子探针定性研究的基本。。根据较为精确测量试品的透射抗压强度与规范试品中原素Y的透射抗压强度，能够 开展电子探针的定性分析。自然，根据应用由离子束激起的X射线开展元素分析。前提条件是出射离子束的动能务必超过原素分子里层中电子器件的临界值弱电解质激起动能。