电子光学和普通光学有许多相似的概念和原理，其中最主要的是折射率和最短光程原理。
若电子从电位为V1的区域进入电位为V2的区域，则其速率将从v1变为v2（图1）并满足折射定律：v1sinα1=v2sinα2 或因此，静电场中的。
电子光学就是将电子束看做光束，将能产生电场或磁场的线圈之类看做光透镜，以光学的视角研究电子束的聚焦、偏转，计算电子束的运动轨迹，几何像差等。
电子光学系统就是由电子枪，电子束，能产生电场或磁场的物体等组成的系统。
在电子光学器件和仪器中，若电子束被限制在离轴很近的范围内，电子轨迹与轴的交角很小(即满足傍轴条件)时，电子透镜所成的像是理想像，也称高斯像。
理想成像的性质是：从垂直（于旋转对称轴）的物平面上任一物点发出的高斯。
实际轨迹不可能完全理想地满足傍轴条件，因此实际形成的像总是和理想高斯像有一定的差别。
这种差别称为几何像差。
几何像差的大小决定成像品质的优劣。
旋转对称电子光学系统几何像差中最主要的是三级几何像差。
它可分为四类，。