原子力显微镜的原理
AFM原子力显微镜的原理是利用探针针尖与样品表面原子间的微弱作用力来作为反馈信号，维持针尖-样品间作用力恒定，同时针尖在样品表面扫描，从而得知样品表面的高低起伏。
因为是利用原子间的范德华力来检测样品表面特性，所以，根据吸引力和斥力发展出两种操作模式，即接触模式和非接触模式。然后，在非接触模式之上改良，就有了第三种模式轻敲模式。
接触模式
接触模式是原子力显微镜直接的成像模式，探针针尖始终与样品表面保持紧密接触，而相互作用力是排斥力，扫描时，悬臂施加在针尖上的力有可能破坏试样的表面结构，因此力的大小范围在10-10～10-6 N。若样品表面柔嫩而不能承受这样的力，便不宜选用接触模式对样品表面进行成像。但是垂直方向上有明显变化的质硬样品，有时却更适于用接触模式扫描成像。
优点
扫描速度快，是接触模式、非接触模式、轻敲模式三种模式中**能获得原子级分辨率的模式
缺点
针尖易受损，样品易变形，图像扭曲
操作要点
过大的作用力会损坏样品表面，但较大的的作用力通常可得到较佳的解析度。因此选择适当的的作用力，接触式的操作模式是十分重要的
动图封面
非接触模式
为了解决接触模式可能损坏样品的缺点而发展来，利用原子间的长距离吸引力『范德华力』来运作，非接触模式探测试样表面时悬臂在距离试样表面上方5～10nm的距离处振荡，通常为10-12 N，样品不会被破坏，而且针尖也不会被污染，特别适合于研究柔嫩物体的表面。
优点
对样品完全没有损伤
缺点
分辨率低，扫描速度慢，不适用于液体中成像
操作要点
在大气中操作时，试片表面常会吸附一层水，所以在讨论探针和试片交互作用时，必须考虑探针与试片表面水膜间的毛细孔现象
轻敲模式
将非接触式加以改良，其原理是将探针与样品距离加近，然后增大振幅，使探针在振盪至波谷时接触样品，由于样品的表面高低起伏，使得振幅改变，再利用类似非接触式的迴馈控制方式，便能取得高度影像。因此当检测柔嫩的样品时，AFM原子力显微镜的轻敲模式是*好的选择之一。
优点
很好地消除了横向力的影响，降低了由吸附液层引起的力，图像分辨率高，适于观测软、易碎或胶黏性样品，不会损伤其表面
缺点
扫描速度慢