利用掃描電鏡進行電子斷口分析，是在失效分析中的最主要的應用，利用SEM對斷裂機理分析歸類，明確斷裂類型，其次是對裂紋源位置和擴展方向的判定，金屬材料的主要斷裂機理有:韌窩斷裂、解理斷裂、滑移分離、準解理斷裂、疲勞斷裂及環境斷裂等。韌窩斷裂主要分析韌窩的形狀、大小、數量、第二相粒子及夾雜物等。其微觀形貌為:正交韌窩、剪切韌窩、撕裂韌窩及卵形韌窩和沿晶韌窩等。解理斷裂的微觀形貌特征為:解理臺階、河流、舌狀花樣、扇形花樣、魚骨花樣、瓦納線等。滑移分離的顯微形貌是蛇行花樣、漣波花樣及延伸區等。準解理斷口類似真解理，也有河流、臺階、舌狀花樣等，但是更加呈現不連續狀。疲勞斷口的顯微形貌特征有:擠人槽及擠出峰、疲勞斷片、疲勞輝紋、輪胎壓痕，也容易出現疲勞臺階、二次裂紋等。環境斷裂主要包括腐蝕疲勞、應力腐蝕、氫脆、蠕變、液態或固態金屬脆及堿脆、中子脆等。另外還有熱處理脆性等，雖然從斷裂的機理分析并不是新的斷裂形式，但在失效分析中應用較多，如利用SEM分析鋼的第二類回火脆性的晶界弱化及第二相的沉淀等。

　　磨損主要包括粘著磨損、疲勞磨損、磨料磨損、微動磨損及沖蝕磨損等。利用SEM主要對磨損表面及磨損產物等進行分析，磨損表面攜帶了磨損最主要的信息，磨損表面形貌有:擦傷、犁溝、點蝕、剝層、微動咬蝕及氣蝕魚鱗坑等。磨損產物主要有正常磨粒、疲勞剝塊、球粒、層狀磨粒、嚴重磨粒、切削磨粒、腐蝕磨損微粒、氧化顆粒、暗金屬氧化物磨粒、有色金屬磨粒、非金屬晶體及非金屬非晶體等。磨損產物的分析可以結合鐵譜技術、體視技術、結構、成分分析等。