傳統的掃描電鏡對于不導電或導電性能不太好的樣品需要噴金后才能達到理想的圖像分辨率。而隨著材料科學的發展，特別是半導體工業的需求，需要盡量保持試樣的原始表面，要求在不做任何處理的條件下進行分析。早在20世紀80年代中期，便有廠家根據新材料(主要是半導體材料)發展的需要，提出了導電性不好的材料不經過任何處理也能夠進行觀察分析的設想，到90年代初期，這一設想就已有了實驗雛形，90年代末期已變成比較成熟的技術。其工作方式便是現在已為大家所接受的低真空和低電壓方式，最近幾年又出現了模擬環境工作方式的掃描電鏡，即環境掃描電鏡。這幾種掃描電鏡的市場占有率由高到低依次為低真空、低電壓和環境掃描/可變壓力。

　　低電壓工作模式由于其局限性，即隨著加速電壓的降低，物鏡的球像差效應增加，導致圖像的分辨率不能達到很高，從而限制了其應用;

　　低真空模式的關鍵技術是采用了一級壓差光闌，實現了兩級真空，目前主流的掃描電鏡生產廠家都具備這種技術，這種模式在半導體、冶金、化工、礦產、陶瓷、生物等材料的分析工作方面有著比較突出的作用;

　　而環境掃描電鏡(ESEM)則是FEI公司的專用名稱和品牌，原因是該名稱是FEI公司首先注冊的。目前幾乎所有FEI出品的掃描電鏡均配備標準的環掃功能。另一家擁有該項技術的公司是Carl Zeiss，但由于他們無法使用環掃的品牌，所以稱之為可變壓力模式。它可以在非真空氛圍下研究。