Dans le microscope dual beam, l’énergie des ions est comparable à celle des électrons. Mais leur masse, plus de 3 ordres de grandeur plus élevée, va faire que cette énergie est transmise très différemment lors de leurs interactions avec les atomes de la surface. Ils leur communiquent suffisamment d’énergie pour les mettre en mouvements, une partie étant expulsée de la surface.
Les ions incidents vont pénétrer dans le solide et mettre en mouvement ses atomes le long de leur trajectoire. Leur parcours erratique se poursuit jusqu’à ce qu’ils aient communiqué toute leur énergie aux atomes du solide. La profondeur moyenne d’implantation des ions et l’amplitude du désordre résultant de leur passage, est fonction de la densité du solide, de sa température, de la masse des ions incidents, et de leur énergie.