适合电子显微镜的环境
电子显微镜的腔室被抽出到一个很低的压力下。活细胞置于这种环境中，其结构无法保存，因为构成细胞大部分的水会迅速蒸发。
生物样品有许多准备可能性。材料可以保存（固定），因此随后的脱水产生了对体内结构的最小损害，环境SEM.可以用，或者水可以结冰。高压冻结是观察水化结构在自然状态下的唯一方法。高压冻结形成的冰不是六边形的冰，而是体积不变的无定形冰。因此，对渗透和温度变化敏感的结构被保存下来(见文章“高压冻结简介”)。
为了观察细胞器、细胞膜、乳剂或液体表面界面等结构，冷冻断裂是唯一的方法。冷冻样品被刀(或类似的)或释放的弹簧载荷破坏，并沿阻力最小的线断裂。
升华和凝结水 - 冷冻蚀刻和污染
揭示裂缝表面的细节，必须去除冰。这需要通过升华冰来保持样本的结构来完成。在不经过液态的情况下直接转化为水蒸气，这会导致体积和结构损伤的变化。
水的升华/冷凝过程取决于特定温度和腔室中水或冰的有效部分水压的饱和压力。注意：良好的真空降低了部分水压。
例如:温度为-120°C的冰或冻结试样的饱和压力约为107mbar。如果在腔室中建立该压力，则冷凝和蒸发处于平衡状态。蒸发分子的量等于缩合分子的量。在更高的压力下，冷凝率高于升华速率 - 冰晶在样品表面上生长。必须通过所有方式避免这种情况。样品上方的较冷（比样本）板降低了局部压力并用作冷凝陷阱。从样本驱动的水分子优先连接到较冷的表面。在较低的压力下比饱和压力更多的分子升华而不是冷凝物和冷冻蚀刻。
进行冷冻蚀刻直到样品完全无冰，这称为冷冻干燥。这个过程只适用于在合理时间内执行的小样本。这是通过从-120°C到-60°C加热几个步骤来完成的，在一定时间内保持每个步骤的温度。这可能需要好几天的时间。
在低于-120°C的标本温度下，蚀刻速率非常低，蚀刻时间增加到不切实际的持续时间。如果真空室的压力是固定的，则可以通过提高样品温度来增加蚀刻速率。对生物样品高于-90℃的温度小心。蚀刻率巨大增加。另外，来自玻璃化冰的六边形冰形成并导致脱水人工制品。
纯净水的理论升华速率降低，因为：
- 来自标本深处的水升华比来自标本表面的水要慢。
- 盐和大分子的溶剂降低了升华速度。
- 在生物样品中占相当大比例的结合水升华率较低。
冻结骨折生成图像
冷冻骨折和冻结蚀刻技术需要超薄重金属和在裂缝表面上真空沉积的碳膜。
冷冻破裂的样品先在一定角度下涂上金属，然后再涂上碳背衬膜(徕卡EM ACE600.冻结骨折或徕卡Em Ace900与徕卡EM VCT500.)，以生产一复制品以在TEM或者是一个块面SEM.．
对于这两种方法，在一定的蚀刻时间后，用相同的方法对断裂表面进行涂覆。首先在一定角度下涂上薄的(2-7纳米)重金属涂层，以产生地形反差(阴影)。其次，在90°下涂覆一层厚碳层(15 - 20nm)，以稳定超薄金属膜。至此，蚀刻过程停止。为了成像非常小的结构，重金属应用在一个非常低的角度(2-8°)和样品是旋转涂层。这增加了与丝状和小结构的对比。这种技术被称为低角度旋转阴影。
E-束蒸发应用于重金属膜。这是涂层技术，其具有非常精细和方向沉积。碳的支撑层稳定金属未覆盖的结构。这些结构将在温度的增加期间改变它们的轮廓，样品不会完全导电，并且复制品不会粘在一起。
冻裂酵母单向遮挡
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