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。
AFM原子力显微镜的成像特点：
1、与传统的电子显微镜，特别是扫描电子显微镜相比，具有非常高的横向分辨率和纵向分辨率。横向分辨率可达到0.1~0.2nm，纵向分辨率高达0.01nm。
2、原子力显微镜具有很宽的工作范围，可以在诸如真空、空气、高温、常温、低温以及液体环境下扫描成像。
3、样品制备简单。AFM原子力显微镜所观察的标本不需要包埋、覆盖、染色等处理，可以直接观察。
4、原子力显微镜具有对样品的分子或原子进行加工的力行为。
与常规显微镜比较，AFM原子力显微镜的优点是在大气条件下，以高倍率观察样品表面，可用于几乎所有样品(对表面光洁度有一定要求)，而不需要进行其他制样处理，就可以得到样品表面的三维形貌图象。
该设备在材料科学领域不但可以获得材料表面的3D形貌、表面粗糙度和高度等信息，而且可以获得材料表面物理性质分布的差异，例如摩擦力、阻抗分布、电势分布、介电常数，压电特性、磁学性质等。