Určení prvkového složení zkoumaného materiálu patří k základním předpokladům studia. Metod, které takové měření umožňují, je mnoho a mají různá omezení. Ve skenovací elektronové mikroskopii se zpravidla využívá energiově disperzní spektroskopie, metody využívající detekce charakteristických fotonů vznikajících při deexcitaci ionizovaných atomů. Tuto ionizaci atomů vzorku provádíme svazkem elektronového mikroskopu. Dochází přitom k vyražení elektronu z obsazené podslupky atomu (to je ionizace) a následné relaxaci atomu zaplnění volného místa méně vázaným elektronem za současného vyzáření rozdílu vazebných energií elektronů fotonem. Metoda má mnoho omezení a zejména detekce lehkých prvků (do atomového čísla 10) je komplikovaná, avšak s její pomocí lze korelovat polohu a prvkové složení.
V příkladu vidíme rozložené prvků v ochranné vrstvě zirkoniové trubky pro jaderné palivo jak ve formě mapy prvkového rozložení, tak ve formě čarového grafu.
