يستخدم لتحديد أسطح الحالة الصلبة غير الموصلة بدقة ذرية عن طريق المسح النقطي لقلم حاد جزيئيًا فوق السطح. بعد ذلك بوقت قصير، بدأ الباحثون في اعتبار طرف AFM كأداة نانوية تسمح بالتصوير والتلاعب بكل من المواد الحية وغير الحية من النطاق الذري إلى المقياس المجهري سمح AFM للمستخدمين بإنشاء أوضاع تصوير مختلفة محسنة لسطح الأنسجة والخلايا والفيروسات والبروتينات والأحماض النووية والمواد الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، تصوير الواجهات الحيوية من النطاق المجهري إلى المقياس النانوي (الفرعي) بمعدل إشارة إلى ضوضاء غير مسبوق، يمكن استخدام AFM لتحديد خصائصها الفيزيائية أو الكيميائية أو البيولوجية في وقت واحد ورسم خرائط لها وتقييم تأثير المضادات الحيوية على البكتيريا، وتحديد التفاعلات بين الجزيئات وأسطح الخلايا والأنسجة، وتحديد محيط الطاقة الحرة للتفاعلات الجزيئية الحيوية في الواجهات. تنحرف الكابول وتغير موضع شعاع الليزر المنعكس من الجزء الخلفي من الكابول إلى الثنائي الضوئي الحساس للموضع. تتم قراءة هذه المعلومات بواسطة نظام التغذية المرتدة، إذ حيث يتم تعديل المسافة العمودية (الارتفاع) بين القلم والعينة نتيجة للقوة التي يتم قياسها بينهما. يتم رسم قيم ارتفاع القلم عند نقاط منفصلة في الفحص كإعادة بناء لتضاريس العينة كما مبين في شكل (30.1)

شكل (30.1) مخطط مجهر القوة الذرية