原子力顯微鏡是利用原子之間的作用力通過(guò)儀器的檢測(cè)系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)等成像的儀器。具有原子級(jí)別分辨率，成像分辨率高，并且能提供三維表面圖，近年來(lái)在納米功能材料、生物、化工和醫(yī)藥方面得到廣泛的使用。

afm原子力顯微鏡基本的功能是：通過(guò)檢測(cè)探針和樣品作用力來(lái)表征樣品表面的三維形貌。因?yàn)闃悠繁砻娴母叩推鸱闆r可以準(zhǔn)確的以數(shù)值的形式反饋回來(lái)，所以能夠通過(guò)對(duì)樣品表面整體的圖像進(jìn)行分析，得到樣品表面的粗糙度、平均梯度、顆粒度、孔結(jié)構(gòu)以及孔徑分布的參數(shù)等；若對(duì)小范圍的樣品表面的圖像進(jìn)行分析，還可以獲得物質(zhì)的晶形結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)構(gòu)、聚集狀態(tài)、表面積及體積等方面的信息。

相對(duì)于掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優(yōu)點(diǎn)。不同于電子顯微鏡只能提供二維圖像，可提供三維表面圖。同時(shí)，不需要對(duì)樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對(duì)樣品會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。

電子顯微鏡需要運(yùn)行在高真空條件下，afm原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環(huán)境下都可以良好工作。這樣可以用來(lái)研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測(cè)非導(dǎo)電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當(dāng)前在科學(xué)研究和工業(yè)界廣泛使用的掃描力顯微鏡，其基礎(chǔ)就是原子力顯微鏡。

隧道電流法根據(jù)隧道電流對(duì)電極間距離非常敏感的原理，將SIM用的針尖置于微懸臂的背面作為探測(cè)器，通過(guò)針尖與微懸臂間產(chǎn)生的隧道電流的變化就可以檢測(cè)由于原子間相互作用力令微懸臂產(chǎn)生的形變。電容法通過(guò)測(cè)量微懸臂與一參考電極間的電容變化來(lái)檢測(cè)微懸臂產(chǎn)生的形變。