下図にエネルギフィルタRHEEDの原理図を示す。反射電子回折パターンはコイルによって平行ビームにされ、その後2枚のグリッドを通過してスクリーンに到達する。初段のグリッドは接地されており、2段目のグリッドには阻止電位が印加される。阻止電位が電子銃の電位と一致しているとき、ちょうど全ての電子がグリッドから追い返されることになる。グリッドに印可する電圧を微小変動を加えながらスキャンし、RHEEDの特定のスポットの強度変化をロックイン検出すると微分信号としてエネルギ損失スペクトルを得ることができる。また、弾性散乱成分のみがスクリーンに到達するようにしておき、入射電子線の視斜角を変化させて回折スポット強度をCCDカメラで計測すると、菊地線などの非弾性散乱成分の影響を取り除いたRHEEDロッキング曲線を測定することができる。