原子力显微镜起初是在1985年发明的，其目的是为了使非导体也可以采用类似扫描探针显微镜（SPM）的观测方法。原子力显微镜（AFM）与扫描隧道显微镜（STM）主要的差别在于并非利用电子隧穿效应，而是检测原子之间的接触、原子键合、范德瓦耳斯力或卡西米尔效应等来呈现样品的表面特性。

　　原子力显微镜的测量对于样品没有什么特殊要求，主要用来测量固态样品表面或在不同环境如液相、温度或气氛环境下的固态样品表面等。对原子力显微镜被测样品的尺寸，不同尺寸的机台会有不同的要求。常规的小样品原子力显微镜，一般只能测量几十毫米到一百毫米直径以内的样品，厚度范围从几毫米到几十毫米之间；常规的大样品原子力显微镜可以测量到100mm尺寸以上，如150mm直径，200mm到300mm直径的样品，样品厚度范围可以从几十毫米到几百毫米。如今较大行程原子力显微镜或超大行程原子力显微镜可测量如400mm、500mm以上尺寸样品都可以直接测试，也可以测量100mm到200mm厚度或者更厚样品，满足超重超厚样品测试需求，还可以根据被测样品实际尺寸进行订制样品台，满足不同尺寸样品的测试。