“七分制樣，三分電鏡”，這是電鏡人常掛在嘴邊的一句話。電鏡后的結果好不好，很大程度上取決于樣品制備。樣品制備的后一步，就是染色。
染色，是為了提高樣品在電鏡下的反差。圖像的反差通常來源于樣品對電子束的散射能力，而它的散射能力則取決于原子組成。
原子序數越高，電子密度越高，散射電子能力越強，電鏡下顯黑色；
原子序數越低，電子密度越低，散射電子能力越弱，電鏡下顯白色。
生物樣品主要由 C、H、O、N、P、S 等低原子序數的元素組成，不足以形成足夠的反差。若利用重金屬離子對不同細胞結構的結合能力不同，使各細胞結構對電子產生不同散射程度，則可以增強樣品的反差。
常用的染色劑有醋酸鈾和檸檬酸鉛(pH 值在 11 左右)。
醋酸雙氧鈾：以提高核酸、蛋白質和結締組織纖維的反差為主。
檸檬酸鉛：對各種組織結構都有廣泛的親和作用，尤其是細胞膜系統及脂類物質，對不能被鋨酸染色的糖原更具有染色作用。
結合鈾和鉛不同的染色特性，目前超薄切片染色大多都是將兩種試劑結合互補，雙重染色。即先用醋酸鈾染色后，再用檸檬酸鉛，以獲得滿意的染色效果。
染色方法主要有兩種：
組織塊染色：在脫水至 70%乙醇或bin酮時，將組織塊放在用 70%乙醇或bin酮配制的飽和醋酸鈾溶液中，染色時間 2 小時以上，或在冰箱中過夜。切片后無需鈾染，直接檸檬酸鉛染色。
切片染色：對載網上的超薄切片進行染色，通常為雙染色，即*行醋酸鈾溶液染色，一般 10-30min，雙蒸水清洗后再進行檸檬酸鉛染色，一般 5-15min，鉛染后雙蒸水清洗。染色方法如下：
剪一片封口膜，鋪在桌面上，使用時揭開保護層，滴數滴染液于封口膜上，用鑷子夾住載網的邊緣，把貼有切片的一面朝下，使載網浮在液滴上，蓋上培養皿，染色 10-30min。染色時盡可能避光。載網從染液中取出后，必須盡快用雙蒸水清洗干凈。在染色過程中，鉛染液容易與空氣中的二氧化碳結合形成碳酸鉛顆粒，而污染切片。因此，在保存和使用染液時，要盡量減少與空氣的接觸。為防止鉛沉淀污染，可在培養皿內放置少許氫氧化na，以吸收空氣中的二氧化碳。
另一種方法是，使用商業化的染色硅膠板，多為圓形，用鑷子夾住載網邊緣，將其插在硅膠板縫隙中，在載網兩邊滴加染液，蓋上培養皿，清洗時，可直接用洗瓶沖洗多次即可。
