电子显微镜检查未发现可诊断肿瘤。由于恶性肿瘤的特异性和超微结构的改变,要鉴别是否为肿瘤和肿瘤的良恶性,仍需要光镜观察。电镜在确定肿瘤细胞的分化程度,鉴别肿瘤的类型,组织发生上起重要作用。如鉴别分化差的癌及肉瘤,区分恶性小圆细胞肿瘤,如神经母细胞瘤、Ewing肉瘤、胚胎性横纹肌肉瘤、恶性淋巴瘤、未分化小细胞癌。癌细胞间较多桥粒连接或桥粒样连接,可与肉瘤鉴别。恶性小圆细胞肿瘤中,各类肿瘤的超微结构有其特点。如神经纤维母细胞瘤、常见大量树状细胞突、在瘤细胞体及树胞突中可查见微管和神经分泌颗粒,Ewing肉瘤的瘤细胞分化差,胞浆内细胞器很少,以大量糖原沉积为其特点。胚胎性横纹肌肉瘤可见由肌原纤维和Z带构成,和发育不良的肌节,小细胞癌可见。细胞间连接和胞浆内神经分泌颗粒,恶性淋巴瘤除可见。不同阶段的淋巴细胞的超微结构特点外不见细胞连接,无神经内分泌颗粒、树状胞突、糖原沉积,与其他小圆细胞肿瘤区别。