原位透射電鏡對比其他原位表征手段，原位透射電鏡具有高的分辨率，可與其他技術聯用等優勢，引起研究者們的廣泛關注。原位透射電鏡在材料合成，化學催化，生命科學和能源材料領域有著重要的應用，可以通過在原子尺度下實時觀察和控制氣相反應和液相反應的進行，從而研究反應的本質機理。

研究者們利用原位透射電鏡理解氣相和液相化學反應的機理和納米材料的轉變過程，以期望從化學反應的本質理解、調控和設計材料的合成。通過外部引入光、電、熱信號，從而實現原位觀察氣相、液相反應的材料行為和反應機理。通過與其他技術的聯用，如光譜、氣相色譜、高效液相色譜等，實現化學反應動態、定量定性的原位觀測。目前，原位電子顯微技術已在材料合成、化學催化、能源應用和生命科學領域發揮著重要作用。