Elektronimikroskopiaa käytetään laajalti virologiassa, koska virukset ovat yleensä liian pieniä, jotta niitä voitaisiin tarkastella suoraan valomikroskopialla. Virusten morfologian analysointi on tarpeen monissa tilanteissa, esimerkiksi viruksen diagnosoimiseksi tietyissä kliinisissä tilanteissa tai viruksen sisäänpääsyn ja kokoamisen analysoimiseksi. Lisäksi viruspartikkelien eheyden laadunvalvontaa tarvitaan, jos virusta kasvatetaan soluviljelmissä, erityisesti jos viruksen genomi on muuttunut.

Useimmissa tapauksissa jo läpäisyelektronimikroskopian perusmenetelmä, eli negatiivinen värjäys ja ultraohutleikkaus, riittää antamaan relevanttia tietoa viruksen ultrastruktuurista. Tässä luvussa annetaan yksityiskohtaista tietoa näiden perusmenetelmien periaatteista ja tarjotaan yksinkertaisia mutta luotettavia protokollia nopeaa aloittamista varten. Lisäksi negatiivisen värjäyksen ja ultraäänileikkauksen standardiprotokollien kuvausta täydennetään immunonegatiivista värjäystä ja nopeaa ultraäänileikkausta koskevilla protokollilla. Lopuksi käydään lyhyesti läpi menetelmien periaatteet laajennettua ultrastruktuuritutkimusta varten, jossa käytetään kehittyneempiä tekniikoita, kuten kryotekniikoita tai menetelmiä viruksen kolmiulotteisen arkkitehtuurin paljastamiseksi.