原子力顯微鏡的工作原理就是將探針裝在一彈性微懸臂的一端,微懸臂的另一端固定,當探針在樣品表面掃描時,探針與樣品表面原子間的排斥力會使得微懸臂輕微變形,這樣,微懸臂的輕微變形就可以作為探針和樣品間排斥力的直接量度。一束激光經微懸臂的背面反射到光電檢測器,可以精確測量微懸臂的微小變形,這樣就實現了通過檢測樣品與探針之間的原子排斥力來反映樣品表面形貌和其他表面結構。