场发射电镜的主要优势就是分辨率高，尤其是低加速电压下的分辨率更是远远超过钨灯丝电镜。因此更适合于进行真实的表面分析，特别是薄膜样品。

冷、热场发射扫描电镜的差别:

1、电子源

下表是一个资料上关于各种电子源性能的对比，不一定完全准确，但很有参考价值。

从上表可以看出，冷热场发射源各有优势。热场在总发射电流(Total emission current)、最大探针电流(Maximum probe current)、电子束噪声(Beam noise)、发射电流漂移(Emission current drift)、工作真空(Operating vacuum)、阴极还原(Cathode regeneration)、对外部影响的敏感性(Sensitivity to external influence)等方面都具有一等的优势。这些参数直接影响电镜的性能。

在阴极半径(Cathode radius)、有效电子源半径(Effective source radius)、发射电流密度(Emission current density)、标准亮度(Normalised brightness)等方面，冷场发射略胜一筹。这几个参数总起来说就是冷场发射阴极的发射面积较小、能量集中，便于将电子束聚焦于一个很小的点，以提高分辨率。但是在现代的电镜技术条件下，热场发射电镜通过采取各种有效措施，也能够将电子束汇聚于一个理想的点，达到冷场发射电镜的分辨率水平。

热场发射电镜主要的一个缺点是灯丝(阴极)寿命较短，给定寿命2000小时，实际可用3年左右。而冷场发射阴极寿命相对较长，且更换费用较低。

2、仪器性能

2.1 分辨率

一般的通用场发射扫描电镜较高档次的分辨率均可达到1nm@15kV，在这方面冷场和热场没有明显差别。个别型号的冷场发射扫描电镜分辨率可达到0.6nm，但是这种电镜的使用是非常局限的，样品只能有几毫米大小，在各种分析方面都受到很大限制，且价值昂贵。

2.2 稳定性

冷场发射电镜灯丝要吸附电子枪内的残留气体，随着时间的增长，发射电流越来越不稳定，需要定时(大约8小时一次)进行加热还原(flash，约需半小时)，给使用维护带来不便。而热场发射电镜无此烦恼。

热场发射电镜的发射电流稳定度较好，漂移小于0.5%/h(有的电镜指标可达到0.2%/h)，而冷场发射则比这要大一个数量级。

2.3 最大探针电流

热场发射电镜探针电流一般可达10nA，而冷场电镜却要低约1个数量级。大探针电流仪器可容易进行 BSE、EDS、WDS、EBSD、CL 等分析。

2.4 工作真空度

热场发射电镜电子枪所需的工作真空度较低(≤1x10-8hPa)，比较容易达到，一般只用一级离子泵就可以了。而冷场电镜的工作真空度要高1~2个数量级，一般要用两级离子泵，对真空密封等要求苛刻。冷场发射电镜样品室的真空度要求也较高，这对于不太清洁、含水、含油、有气体析出的样品，抽真空就很困难。

有多种型号的热场发射电镜具有低真空方式，而冷场电镜难以做到。