LEEM是广泛应用于材料科学领域的高技术分析仪器，能集原位观测、超快及光电子成像于一体，即我们所称的“长眼睛的超级XPS”，能对薄膜以及二维材料、锂离子电池、钙钛矿太阳能电池材料等的表面电子行为进行实时激发、图像采集及定量分析，此外LEEM还可定量地解析各种薄膜材料在生长过程中所处的能带状态，因而可以对电子材料制备、使用和失效过程进行有效的表征，从而揭示电子材料的化学成分、能带及其价态与性能的作用机理。LEEM与成像功能和离子溅射刻蚀相结合，可以用于固体表面元素成分及价态的面分布和深度剖析；与离子蒸镀或其他分子束外延技术相结合，可以进行原位样品的制备及分析工作。当电子到样品的着陆能量较低时，会在样品表面发生衍射。对衍射斑点进行成像，可以获得LEED图像，得知表面晶向结构。同时可以与光阑配合，调控电子束在表面的位置与大小，进行微区LEED表征，这样就不仅可以对样品表面进行实空间成像，还可以得知样品各微观位置的晶向结构。这也是PEEM/LEEM系统一大优势。因此，LEEM在电子薄膜材料、半导体材料、纳米材料、能源、催化分析等方面具有不可替代的作用。