Microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM), tipo de microscopio electrónico. A diferencia del microscopio electrónico de barrido convencional, el ESEM obvia la necesidad de una preparación especial de la muestra (por ejemplo, no es necesario cubrir la muestra con oro para hacerla conductora de la electricidad) y puede examinar una muestra a varias temperaturas y en una atmósfera gaseosa, obviando así la necesidad de un vacío duro. El entorno de un ESEM puede seleccionarse entre el vapor de agua, el aire, el nitrógeno, el argón y el oxígeno, y con él pueden observarse fenómenos dinámicos como la humectación, el secado, la fusión, la congelación, la cristalización y la corrosión.
La clave del funcionamiento de un ESEM es el diseño del detector de electrones secundarios, que se basa en la ionización del gas. El cañón emite electrones primarios que expulsan electrones secundarios de la superficie de la muestra. Estos electrones secundarios son acelerados hacia el campo eléctrico moderado del detector. Las colisiones entre los electrones y las moléculas de gas liberan más electrones libres que perpetúan la señal. Los iones positivos del entorno gaseoso neutralizan un exceso de carga de electrones en la muestra, y el control de la presión reduce la carga superficial de la muestra.
Una subplatina mecánica es capaz de permitir los modos de control de tracción, compresión, flexión y carga, con la posibilidad de utilizar micromanipuladores y una pipeta, que puede añadir líquidos durante la observación. Se dispone de una amplia gama de temperaturas de la etapa. De este modo, es posible estudiar la corrosión a medida que se produce e incluso realizar observaciones rutinarias de artrópodos vivos.