原子力顯微鏡是以掃描隧道顯微鏡基本原理發展起來的掃描探針顯微鏡。它的出現無疑為納米科技的發展起到了推動作用。以原子力顯微鏡為代表的掃描探針顯微鏡是利用一種小探針在樣品表面上掃描，從而提供高放大倍率觀察的一系列顯微鏡的總稱。原子力顯微鏡掃描能提供各種類型樣品的表面狀態信息。與常規顯微鏡比較，原子力顯微鏡的優點是在大氣條件下，以高倍率觀察樣品表面，可用于幾乎所有樣品，而不需要進行其他制樣處理，就可以得到樣品表面的三維形貌圖象。并可對掃描所得的三維形貌圖象進行粗糙度計算、厚度、步寬、方框圖或顆粒度分析。
原子力顯微鏡的三大基本結構：
1.力檢測部分
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以本系統中是使用微小懸臂來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個一般100-500μm長和大約500nm-5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個尖銳針尖，用來檢測樣品－針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規格，如長度、寬度、彈性系數以及針尖的形狀，而這些規格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。
2.位置檢測部分
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，當針尖與樣品之間有了交互作用之后，會使得懸臂擺動，所以當激光照射在微懸臂的末端時，其反射光的位置也會因為懸臂擺動而有所改變，這就造成偏移量的產生。在整個系統中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉換成電的信號，以供SPM控制器作信號處理。
3.反饋系統
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，將信號經由激光檢測器取入之后，在反饋系統中會將此信號當作反饋信號，作為內部的調整信號，并驅使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當的移動，以保持樣品與針尖保持一定的作用力。
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