第一、微區性、 微量性：幾個立方μm范圍能將微區化學成分與顯微結構對應起來。而一般化學分析、 X射線熒光分析及光譜分析等， 是分析樣品較大范圍內的平均化學組成，也無法與顯微結構相對應, 不能對材料顯微結構與材料性能關系進行研究。
第二、方便快捷：制樣簡單，分析速度快。
第三、分析方式多樣化：可以連續自動進行多種方法分析，如進行樣品X射線的點、線、面分析等。自動進行數據處理和數據分析。
第四、應用范圍廣：可用于各種固態物質、材料等。
第五、元素分析范圍廣：一般從鈹(Be4 )——鈾(Ｕ92)。因為H和He原子只有K 層電子， 不能產生特征X 射線， 所以無法進行電子探針成分分析。鋰(Li) 雖然能產生X 射線， 但產生的特征X 射線波長太長， 通常無法進行檢測， 電子探針用大面間距的皂化膜作為衍射晶體已經可以檢測Be元素。
第六、不損壞樣品：樣品分析后， 可以完好保存或繼續進行其它方面的分析測試， 這對于文物、 古陶瓷、 古硬幣及犯罪證據等稀有樣品分析尤為重要。
第七、定量分析靈敏度高：相對靈敏度一般為（0.01－0.05）wt%，檢測絕對靈敏度約為10 -14 g，定量分析的相對誤差為(1—3)%。
第八、一邊觀察一邊分析：對于顯微鏡下觀察的現象，均可進行分析。