原子力显微镜是一种扫描探针显微镜，其分辨率在纳米量级，比光学衍射能高1000倍以上。信息是通过用机械探针“感觉”或“触摸”表面来收集的。压电元件有助于根据(电子)命令进行微小但精确的移动，从而实现精确扫描。
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尖部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。
afm原子力显微镜的探针主要有以下几种：
①非接触/轻敲模式针尖以及接触模式探针：常用的产品，分辨率高，使用寿命一般。使用过程中探针不断磨损，分辨率很容易下降。主要应用于表面形貌观察。
②导电探针：通过对普通探针镀10-50纳米厚的Pt(以及别的提高镀层结合力的金属，如Cr，Ti，Pt和Ir等)得到。导电探针应用于EFM，KFM，SCM等。导电探针分辨率比tapping和contact模式的探针差，使用时导电镀层容易脱落，导电性难以长期保持。导电针尖的新产品有碳纳米管针尖，金刚石镀层针尖，全金刚石针尖，全金属丝针尖，这些新技术克服了普通导电针尖的短寿命和分辨率不高的缺点。
③磁性探针：应用于MFM，通过在普通tapping和contact模式的探针上镀Co、Fe等铁磁性层制备，分辨率比普通探针差，使用时导电镀层容易脱落。
④大长径比探针：大长径比针尖是专为测量深的沟槽以及近似铅垂的侧面而设计生产的。特点：不太常用的产品，分辨率很高，使用寿命一般。技术参数：针尖高度>9μm；长径比5:1；针尖半径<10nm。
⑤类金刚石AFM探针/全金刚石探针：一种是在硅探针的针尖部分上加一层类金刚石碳膜，另外一种是全金刚石材料制备(价格很高)。这两种金刚石碳探针具有很大的耐久性，减少了针尖的磨损从而增加了使用寿命。
除此之外，还有生物探针(分子功能化)，力调制探针，压痕仪探针。