原子力显微镜（ AFM ）的原理是应用针尖与样品表面原子间的微弱作用力来作为反馈信号，保持针尖——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下起伏。
AFM 的基础构造与 STM 类似，原子间作用力的检测重要由光杠杆技巧来实现。假如探针和样品间有力的作用，悬臂将会曲折。为检测悬臂的渺小曲折量（位移），采取激光照耀悬臂的尖端，四象限探测器就可检测出悬臂的偏转。
通过电子学反馈体系使曲折量坚持必定，即把持扫描管Z 轴使作用于针尖——样品间的力坚持必定。在扫描的同时，通过记载反馈信号就可以得到样品表面的形貌。
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