1.  形貌表征： SEM能高分辨率地展现材料表面的精细结构、粗糙度特征以及微观形貌，为理解材料的表面特性、力学行为及化学反应过程提供直观依据。

2.  成分解析：结合X射线能谱仪（EDS），SEM可精确测定样品局部的元素组成及其空间分布，揭示化学成分如何影响材料的整体性能。

3.  结构探察：它有助于观察材料的晶体形态、晶粒结构及物相组成，为研究材料的物理化学性质、优化其性能提供关键结构信息。

4.  失效追溯：在工程领域，SEM是失效分析的强有力手段。例如，对机械零件断裂面的细致观察，能有效追溯失效的根本原因。

5.  反应监控：SEM可动态追踪化学反应过程中反应物、中间体及最终产物的形貌演变，从而深入理解反应的内在机理。

6.  纳米尺度刻画：在纳米材料研究领域，SEM是表征纳米颗粒尺寸、几何形状、分散状态及粒度分布等关键特征的理想工具，对推动纳米材料的应用至关重要。