在對樣品進行掃描過程中保持針尖的絕對高度不變;于是針尖與樣品表面的局域距離將發生變化,隧道電流I的大小也隨著發生變化;通過計算機記錄隧道電流的變化,并轉換成圖像信號顯示出來,即得到了STM顯微圖像。這種工作方式僅適用于樣品表面較平坦、且組成成分單一(如由同一種原子組成)的情形。 從STM的工作原理可以看到:STM工作的特點是利用針尖掃描樣品表面,通過隧道電流獲取顯微圖像,而不需要光源和透鏡。這正是得名“掃描隧道顯微鏡”的原因。