Pretende aplicar las elevadas prestaciones de estos instrumentos, que actualmente alcanzan la resolución atómica, intentando salvar los problemas que planteaban anteriormente: Para ello se congelan rápidamente las muestras en condiciones que permiten su vitrificación.
Existen dos técnicas de congelación de preparados: Previamente las muestras se pueden impregnar con oro coloidal.
El microscopio se mantiene en condiciones de congelación.
A este paso se le denomina "tomografía".
El microscopio se emplea en desarrollos farmacológicos, en el estudio del HIV y en la resolución de estructuras como motores moleculares, poros nucleares o mitocondrias.