扫描隧道显微镜（STM），它是一种扫描探针显微术的工具，使用扫描隧道显微镜，科学家能够观察与定位单个的原子，其具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。
扫描隧道显微镜的工作原理非常的简单。就像一根唱针扫过唱片一样，一根探针缓慢地从要被分析的材料表面扫过去（探针的针尖非常的尖锐，仅是由一个原子组成的）。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，然后通过整个材料，到达底层的表面。当探针通过单个的原子的时候，流过探针的电流量就会有变化，而这些变化会被记录下来。在流过一个原子的时候电流会有高有低，这样就可以非常**地探测出它的轮廓。在很多的流通后，通过绘制出来的电流量的波动，我们就能够得到组成一个网格结构的单个原子的图片。
特点
①具有原子级别的超高分辨率，扫描隧道显微镜在平行于样品表面的方向上，其分辨率分别可以达到0.1埃，即能够分辨出来单个的原子。
②能够实时的得到实空间中的样品表面的三维的图像，能够用在研究具有周期性或者是不具备周期性的样品的表面结构，这种能够实时的观察的性能可以用于对表面的扩散等动态的过程的研究。
③可以观察到单个原子层的局部的表面结构，而不是对体相或者是整个的表面的平均性质，因此能够较直接的观察到表面的缺陷。表面重构，表面吸附体的形态与位置，以及由吸附体引起的表面重构等。
④能够在真空，大气以及常温等多种不同的环境下正常工作，样品甚至能够浸入到水及其他的溶液中，不需要其他特殊的制样的技术，而且在探测的过程中是不会对样品造成损伤的。这些特点对于研究生物样品以及在不同实验的条件下对样品的表面进行评价是非常的适用的。比如，对多相催化机理，超一身地创以及对电化学反应的过程中电极表面变化的监测等。
⑤配合扫描隧道谱（STS）能够得到关于表面的电子结构的信息。比如表面不同层次的态密度。表面电子阱，电荷密度波，表面势垒的变化以及能隙结构等。
⑥利用扫描隧道显微镜的针尖，能够完成对原子与分子的移动及操纵，这也为纳米科技的全面发展奠定了基础。