Thạch học và khoáng vật học tập trung vào nghiên cứu các loại đá rắn và khoáng chất. Hầu hết các tài liệu nghiên cứu cho thấy một loạt các loài khoáng chất với cấu trúc ổn định. Việc cần xác định những tính chất riêng lẻ của các khoáng chất là rất quan trọng đối với cả hai ngành này. Kính hiển vi điện tử quét và những phân tích vi mô sẽ là giải pháp tuyệt vời cho vấn đề này. Chúng cung cấp thông tin về hình thái, tính chất hóa học của từng loại hạt.
Việc nghiên cứu các mẫu thạch học và khoáng vật hiện nay đều sử dụng kính hiển vi điện tử quét. Giống với kính hiển vi quang học nhưng nó có độ phân giải cao hơn, kính hiển vi điện tử cho thấy chi tiết mối quan hệ giữa các hạt khoáng vật. Khả năng phân tích của kính hiển vi điện tử rất rộng vì sự tương tác giữa chùm điện tử và mẫu vật tạo ra các bức xạ rất hữu ích. Các bức xạ quan trọng đó là điện tử tán xạ ngược (BSE), điện tử thứ cấp (SE), đặc trưng tia X và các photon ánh sáng.