透射電鏡下要觀察的標本必須經過特殊的制備技術，以實現可視化和創建清晰的圖像。

• 電子很容易被吸收，并且容易散布在固體元素上，顯示出較厚的樣品的可視性差。因此，非常薄的樣本也可用于精確清晰的可視化，從而形成清晰的圖像。標本應薄約20-100nm，直徑應為0.025-0.1nm，與細菌細胞一樣小。薄樣品允許在真空空間中與電子相互作用，能夠保持其固有結構。
• 為了獲得薄片樣品，shou先將樣品與戊二醛或四氧化固定在塑料材料上。這些化學試劑穩定細胞的結構并保持其原創性。加入有機溶劑（如酒精）如乙醇會完全使細胞脫水，從而將標本嵌入塑料中。
• 然后通過加入未聚合的液態環氧塑料滲透樣品，使其硬化成固體塊狀。在這里，可以使用玻璃刀和一臺稱為超薄切片機的特殊設備從薄板上切下薄片。
• 然后對樣本進行適當的染色（適當的染色），以使電子均勻散射。然后將薄片浸入重金屬元素（如檸檬酸鉛和乙酸鈾酰）中，使貧金屬離子和鋁離子結合到細胞結構上。這對電池結構上的電子形成不透明層，以增加對比度。
• 然后將染色的薄片安裝在銅柵上以進行查看。
• TEM下用于觀察的主要染色技術是負染色和重金屬元素涂層。金屬涂層會散射電子，而電子會出現在照相膠片上，而未涂層的部分則用于研究細菌，病毒細胞的形態和結構。

防凍處理：

為了減少偽影的可能危險，與化學固定，脫水和包埋不同，大多數樣品都被污染了，冷凍癢特別用于微生物細胞的處理。

• 對微生物細胞器進行特殊處理，稱為“冷凍-癢”，用液氮制備標本，然后在真空室中將其加熱到-100°C。
• 然后用-196℃的液氮中的預冷刀切下這些切片。在高真空下將切片的樣品加熱約2分鐘后，可以將其涂覆在鉑和碳層上，形成復制品。
• 然后在TEM下查看這些圖像，以3D形式顯示單元的更詳細的內部結構。
• 用液氮處理的這一步驟稱為凍癢。