聚光鏡處在電子槍的下方，一般由2～3級組成，從上至下依次稱為第1、第2聚光鏡（以C1 和C2表示）。關于電磁透鏡的結構和工作原理已經在上一節中介紹，電鏡中設置聚光鏡的用途是將電子槍發射出來的電子束流會聚成亮度均勻且照射范圍可調的光斑，投射在下面的樣品上。C1和C2的結構相似，但極靴形狀和工作電流不同，所以形成的磁場強度和用也不相同。C1為強磁場透鏡，C2為弱磁場透鏡，各級聚光鏡組合在一起使用，可以調節照明束斑的直徑大小，從而改變了照明亮度的強弱，在電鏡操縱面板上一般都設有對應的調節旋扭。C1、C2的工作原理是通過改變聚光透鏡線圈中的電流，來達到改變透鏡所形成的磁場強度的變化，磁場強度的變化（亦即折射率發生變化）能使電子束的會聚點上下移動，在樣品表面上電子束斑會聚得越小，能量越集中，亮度也越大；反之束斑發散，照射區域變大則亮度就減小。通過調整聚光鏡電流來改變照明亮度的方法，實際上是一個間接的調整方法，亮度的最大值受到電子束流量的限制。如想更大程度上改變照明亮度，只有通調整前面提到的電子槍中的柵極偏壓，才能從根本上改變電子束流的大小。在C2上通常 裝配有活動光闌，用以改變光束照明的孔徑角，一方面可以限制投射在樣品表面的照明區域，使樣品上無需觀察的部分免受電子束的轟擊損傷；另一方面也能減少散射電子等不利信號帶來的影響。