一、基本原理
原子力显微镜是利用检测样品表面跟探针针尖之间的相互作用力（原子力）测出表面的形貌。
探针的针尖在小的轫性的悬臂上，当探针在接触到样品表面的时候，产生的相互作用，以悬臂偏转的形式检测。样品表面跟探针两者间的距离小于3~4nm，以及两者之间检测到的相互作用力，小于10~8N。激光二极管的光线聚焦在悬臂的背面上。当悬臂在力的作用下弯曲的时候，反射光会产生偏转，使用位敏光电检测器偏转角。然后通过计算机对收集到的数据进行一定的处理，*终能够得到样品表面的三维图象。
二、原子力显微镜的特点
1、其高分辨力能力要远超于扫描电子显微镜（SEM），以及光学粗糙度仪。样品表面的三维数据满足了研究，生产以及质量检验的越来越微观化的要求。
2、非破坏性，不会对样品造成伤害。探针跟样品表面两者间的相互作用力在10－8N以下，要远小于以前的触针式粗糙度仪的压力，所有是不会对样品造成什么损伤的，也不会存在扫描电子显微镜的电子束损伤的问题。除此之外，像扫描电子显微镜对于一些不导电的样品是需要先进行镀膜处理的，而原子力显微镜完全不需要，能够直接检测。
3、应用范围非常广泛，能够用于对表面的观察，尺寸的测定，表面粗糙的测定，颗粒度的解析，突起与凹坑的统计处理，成膜条件的评价，或者是保护层尺寸的台阶测定，层间绝缘膜的平整度评价，VCD涂层评价，以及定向薄膜的摩擦处理过程的评价和缺陷的分析等等。
4、软件的处理功能很强大，其三维图象显示其大小，视角，显示色，光能够自由的设定。并且可以选择网络，等高线，线条显示。图象处理的宏管理，断面的形状与粗糙度解析，形貌解析等多种功能。