Die Elektronenmikroskopie ist eine teure und aufwändige, aber leistungsstarke Technik zur Untersuchung von Nanopartikeln. Bei der Elektronenmikroskopie wird der Elektronenstrahl auf die Probe fokussiert und über einen bestimmten Bereich der Probe gescannt. Die Bilder werden auf der Grundlage der von der Probenoberfläche kommenden Elektronen erstellt. Die zahlengewichteten Größenverteilungen von Nanopartikeln werden analysiert, indem die Nanopartikel einzeln identifiziert werden. Um eine repräsentative Größenverteilung der Partikel zu erhalten, sollten eine ganze Reihe von Nanopartikeln untersucht werden. Der Mehrwert der Elektronenmikroskopie für die Bewertung von Nanopartikeln besteht darin, dass neben der Partikelgröße der Nanopartikel auch die Form der Nanopartikel sichtbar gemacht werden kann.
Die Form der Nanopartikel hilft bei der weiteren Quantifizierung und Interpretation der durch die BET-Oberflächenanalyse erhaltenen Ergebnisse der spezifischen Oberfläche. Die Form der Nanopartikel bestimmt nämlich den Schwellenwert der volumenspezifischen Oberfläche, der für die BET-Oberfläche durch Gasadsorption erhalten wird. Obwohl die BET-Oberflächenanalyse als Screening-Methode gilt, hat sich die Elektronenmikroskopie als Bestätigungsmethode gemäß den Leitlinien der Europäischen Kommission zur Identifizierung von Nanopartikeln bewährt. Dies liegt daran, dass die BET-Oberfläche ein Indikatorwert ist, aus dem das potenzielle Vorhandensein von Nanopartikeln abgeleitet wird, während das tatsächliche Vorhandensein von Nanopartikeln in der Elektronenmikroskopie direkt zu sehen ist und die Aussage „Sehen ist Glauben“ gilt.
Im Gegensatz zur differentiellen Zentrifugalmethode und der dynamischen Lichtstreuung für die Analyse von Nanopartikeln muss die Probe bei der elektronenmikroskopischen Analyse ähnlich wie bei der volumenspezifischen Oberflächenbewertung trocken sein. Das bei elektronenmikroskopischen Analysen verwendete Probenvolumen ist sehr begrenzt und erfordert daher einen kritischen Schritt der repräsentativen Probenahme vor der eigentlichen elektronenmikroskopischen Untersuchung. Glücklicherweise sind Nanopartikel sehr klein, so dass man selbst in einem sehr kleinen Probenvolumen leicht auf eine große Anzahl von Partikeln trifft.
