二次電子探測器能很好地反映試樣的表面形貌。圖像中，試樣朝向探測器的區域比背對探測器區域或者被遮擋的區域更亮，從而形成 SE 圖像中的襯度。試樣邊緣或尖銳區域產生的二次電子更多，圖像也會更亮。

二次電子探測器即閃爍體-光電倍增管探測器，具有收集的二次電子信號效率高、噪聲低的優點。探測器的接收網上施加幾百伏的正電偏置電壓，實現對帶負電的二次電子的吸引。該探測器位于顯微鏡樣品室的一側。

鏡筒內二次電子探測器

另一種二次電子探測器是置于物鏡內的二次電子探測器。該探測器的優勢在于能在很短的工作距離成像，因此具有更好的分辨率，呈現異常豐富的的表面細節和形貌特征。

TESCAN 的所有產品都標配高效的 Everhart-Thornley（E-T）探測器。鏡筒內二次電子探測器在 MIRA3、TIMA X、LYRA3 和 FERA3 機型中為選配，可以提高成像質量；在 MAIA3、GAIA3 和 XEIA3 機型中則為標配。