Основными методами, которые используются для изучения строения и функций клеток, являются световая и электронная микроскопия:

• с помощью светового микроскопа можно исследовать не только отдельные клетки, но и большие площади гистологических срезов, позволяющие изучать тканевую организацию (общая гистология) и строение структур, формирующих различные органы тела (частная гистология)
• разрешающая способность (наименьшее расстояние, при котором два расположенных рядом объекта видны раздельно) у светового микроскопа не высокое - 0,2 мкм
• в электронной микроскопии вместо светового потока используется поток электронов, что позволяет получить гораздо более высокое разрешение (нанометровая шкала); основными вариантами данного метода являются трансмиссионная и сканирующая электронная микроскопия
• принцип метода трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) аналогичен световой, только изображение формируется на основе разницы в энергии электронов, способных проходить через объект или поглощаться его компонентами
• при сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) луч электронов пробегает по поверхности объекта, сканирует его, а отраженные от поверхности электроны улавливаются детекторами и формируют изображение на экране монитора
• трехмерное изображение, получаемое при использовании СЭМ, очень удобно для анализа формы клеток