超薄切片机是切制薄而均匀组织片的机械工具，是制作供透射显微镜观察用的切片的工具。设备使用的超薄切片技术是为透射电子显微镜观察提供超薄样品的专门技术。

超薄切片机利用阵列断层扫描进行扫描电子显微镜观察以及实现*优化3D重建时，超薄有序的切片是一大前提。超薄切片机则可以制作出此类超薄的样本切片。要在扫描电子显微镜中形成样本的图像，电子必须在不出现任何重大速度损失的情况下穿透样本。样本对电子辐射的渗透率部分取决于其质量和厚度(厚度×密度)，部分取决于电子显微镜的加速电压。被试样吸收的电子会导致热量积聚，从而在物体中形成电荷。使用超薄切片机进行切片时，需将样本插入安装在特殊轴承上的样品臂当中，由该轴承执行电动垂直切割运动。切割截面并缩回试样支臂后，极其准确的机电进给将试样稍微向前移动，移动距离与所需截面厚度相对应。通过将试样垂直移动到固定玻璃刀或金刚石刀的锋利刀片上进行切片。由于切片过薄，直接从刀片上取下切片很困难。因此，它们是在切片程序后从水槽中水面上收集的。在用电子显微镜检查之前，可能需要做任何进一步的准备。

超薄切片机是光学显微镜、电子显微镜及红外线显微镜的专业制样工具，可广泛应用于动植物组织、纳米材料、高分子化合物、及陶瓷等研究领域。