В геологии РЭМ широко используется для анализа микроскопической морфологии и состава таких образцов, как минералы, горные породы, палеонтологические остатки, метеориты и осадочные породы. С его помощью можно наблюдать формы кристаллов минералов, поверхностные линии роста, признаки растворения и выветривания, агрегаты глинистых минералов, структуру пор и распределение микротрещин в горных породах, идентифицировать тяжёлые минералы, такие как циркон и апатит, и микроскопические палеонтологические окаменелости, анализировать поверхностные микроструктуры метеоритов и лунных образцов, что обеспечивает наглядную и надёжную микроскопическую основу для изучения эволюции геологических структур, генезиса месторождений, реконструкции палеосреды и планетарных исследований.
