Объективная линза - это сильная линза с высокой степенью концентрации магнитного поля и коротким фокусным расстоянием (приблизительно 2-3 мм при максимальном возбуждении линзы). Она служит для повторной фокусировки электронного луча, прошедшего через объект, в точке, которая располагается всего лишь на несколько миллиметров ниже объекта.

На небольшом расстоянии от точки фокуса возникает увеличенное изображение объекта, которое можно наблюдать в микроскопах, имеющих "промежуточный" люминесцентный экран, вмонтированный в плоскости этого изображения, например в микроскопах типа "Сименс". Качество изображения, формируемого объективной линзой, и определяет качество изображения, которое окончательно регистрируется на фотопластинке.

Следовательно, именно объективная линза определяет разрешение микроскопа и именно здесь существенное значение приобретают электронно-оптические аберрации. Глубина резкости объективной линзы электронного микроскопа (т. е. то расстояние по оптической оси, на протяжении которого данная структура объекта находится в фокусе) равна приблизительно 0,2 мкм (2000 А), что в два раза превышает глубину резкости светового микроскопа.

Поскольку толщина среза, пригодного для электронно-микроскопического исследования, равна примерно 600 А, все его детали будут находиться в фокусе объективной линзы, что делает возможным стереоскопическое изучение объекта, как это описано в главе, посвященной специальным методам электронной микроскопии.

Размер промежуточного изображения (т. е. увеличение объективной линзы) остается постоянным и определяется длиной фокусного расстояния данной объективной линзы. Усиление или ослабление тока в катушке объективной линзы служит лишь для четкого фокусирования изображения, которое в дальнейшем увеличивается проекционной линзой.

Увеличение проекционной линзы зависит от силы тока, проходящего через обмотку этой линзы. При большей силе тока в проекционной линзе фокус электронного луча сдвигается вверх по оптической оси. Это означает, что электронный луч, доходя до люминесцентного экрана, распределяется на большей площади.