場離子顯微儀必須利用極高的電場將吸附在試片表面的成像氣體分子陽離子化，使帶電的氣體離子能受電場加速，撞擊約十公分遠的螢光屏進而產生影像。所以在螢光屏上一個個的亮點正正反映出試片表面一顆一顆的原子結構。當然原子影像太小（～A），這也是為何我們必須藉由增加離子飛行距離至約十公分，使原子影像大小能放大至肉眼可見的地步（～mm）。
圖片則是目前本實驗室由鄭天佐院士所自行設計組裝的場離子顯微儀，雖然其構造複雜許多，但其基本原理並無二致。
