Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen und der Entwicklungstendenzen in Mikro- und Nanotechnologie steigt der Bedarf an hochauflösenden analytischen Untersuchungsmethoden. Eine in dieser Hinsicht besonders leistungsfähige Methode stellt die Analytische Transmissionselektronenmikroskopie (AEM) dar, die in den letzten Jahren weite Verbreitung gefunden hat. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass nicht nur elektronenmikroskopische Bilder mit sehr hoher Auflösung aufgenommen werden können, sondern über die Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) auch Informationen über die lokale chemische Zusammensetzung von Nanometer kleinen Probenbereichen erhalten werden können. Mit Hilfe der Energiefilterungs-Transmissionselektronenmikroskopie (EFTEM) können energiegefilterte Bilder und Elementverteilungsbilder mit Nanometer-Auflösung gemessen werden. In diesem Beitrag werden die physikalischen Grundlagen der EELS-Spektroskopie und der Energiefilterungs-TEM behandelt. Aktuelle methodische Entwicklungen und neue Trends wie Analytik mit atomarer Auflösung und Elektronenspektroskopie mit hoher Energieauflösung werden diskutiert.