原子力显微镜是以扫描隧道显微镜基本原理发展起来的扫描探针显微镜。可以检测很多样品，提供表面研究和生产控制或流程发展的数据，这些都是常规扫描型表面粗糙度仪及电子显微镜所不能提供的。

原子力显微镜的作用有：

  1、在力测量中，原子力显微镜可以用来测量探针和样品之间的力，作为它们相互分离的函数。这可以应用于力谱分析，测量样品的机械特性。

  2、对于成像来说，探针对样品施加在其上的力的反应可以用于以高分辨率形成样品表面的三维形状(形貌)的图像。这是通过光栅扫描样品相对于顶端的位置并记录对应于恒定探针-样品相互作用的探针高度来实现的。表面形貌通常显示为伪彩色图。

  3、在操作中，顶端和样品之间的力也可以通过可控的方式来改变样品的性质。这方面的例子包括原子操作、扫描探针光刻和细胞的局部刺激。

  在采集形貌图像的同时，可以局部测量样品的其他特性，并显示为图像，通常具有类似的高分辨率。这种性质的例子是机械性质，如硬度或粘合强度，以及电性质，如导电性或表面电势。