Come è noto gli atomi sono costituiti da un nucleo di protoni e neutroni, attorno al quale orbitano gli elettroni; questi ultimi sono disposti in "gusci" energetici, detti, dal più prossimo al più distante dal nucleo: K, L, M, N e così via, secondo le lettere dell'alfabeto inglese.Quando gli elettroni del fascio incidente (detti elettroni primari) colpiscono il preparato, vi penetrano per una distanza direttamente proporzionale all'energia del fascio e inversamente proporzionale alla densità del campione stesso:-il 20-30% degli elettroni primari collide con gli elettroni del preparato e rimbalza elasticamente con minima perdita di energia: sono gli elettroni cosiddetti retrodiffusi o "backscattered";-diversi atomi del preparato colpiti dagli elettroni primari perdono alcuni dei loro elettroni (noti come elettroni secondari) e pertanto si ionizzano;-il "buco" creatosi nel guscio di elettroni dell'atomo ionizzato, corrispondente all'elettrone secondario emesso, viene immediatamente riempito da un elettrone proveniente da un guscio più esterno: nel compiere questo "salto" l'elettrone perde energia sottoforma di una radiazione X. Se, ad esempio, l'elettrone secondario fosse espulso dal livello K e il suo posto fosse successivamente occupato da un elettrone del livello L, il fotone X emesso verrebbe caratterizzato dal valore energetico corrispondente a E L -E K (valori energetici dei rispettivi livelli orbitali L e K). La vacanza elettronica venuta a crearsi nel livello L sarebbe annullata da un ulteriore elettrone proveniente dal livello M, con conseguente nuova emissione di radiazione X caratterizzata dal valore energetico E M E L .Ne consegue pertanto che, in ogni atomo sottoposto ad un singolo iniziale evento ionizzante, possono prodursi numerose transizioni orbitali (ovviamente in relazione al numero dei livelli energetici dell'atomo in esame) equivalenti alla formazione di uno spettro di radiazioni X caratteristico per ogni elemento del sistema periodico.I due diversi tipi di elettroni prodotti (backscattered e secondari), analizzati con opportuni rilevatori e trasformati in immagine, forniscono informazioni sostanzialmente differenti:-a causa del loro percorso non lineare, gli elettroni secondari producono un'immagine dove le ombre sono molto attenuate ed è quindi esaltata la morfologia tridimensionale del preparato; -il percorso degli elettroni "backscattered" invece è lineare e l'immagine appare decisamente più piatta: questi elettroni però godono della proprietà di essere prodotti in quantità proporzionale al numero di elettroni presenti nel preparato, che quindi apparirà tanto più luminoso quanto più è alto il suo numero atomico.Quest'ultimo tipo di informazione è di fondamentale importanza per riconoscere a prima vista ed eseguire lo screening delle potenziali particelle di sparo presenti in un campione: essendo queste composte da metalli pesanti risulteranno infatti immediatamente più luminose rispetto al resto del preparato, per esempio del quarzo e degli altri minerali presenti in un campione di terreno (questo a patto che il preparato stesso non sia di natura metallica e ad alto peso atomico, come ad esempio il fondello di un proiettile).