原子力顯微鏡起初是在1985年發明的，其目的是為了使非導體也可以采用類似掃描探針顯微鏡（SPM）的觀測方法。原子力顯微鏡（AFM）與掃描隧道顯微鏡（STM）主要的差別在于并非利用電子隧穿效應，而是檢測原子之間的接觸、原子鍵合、范德瓦耳斯力或卡西米爾效應等來呈現樣品的表面特性。

　　原子力顯微鏡的測量對于樣品沒有什么特殊要求，主要用來測量固態樣品表面或在不同環境如液相、溫度或氣氛環境下的固態樣品表面等。對原子力顯微鏡被測樣品的尺寸，不同尺寸的機臺會有不同的要求。常規的小樣品原子力顯微鏡，一般只能測量幾十毫米到一百毫米直徑以內的樣品，厚度范圍從幾毫米到幾十毫米之間；常規的大樣品原子力顯微鏡可以測量到100mm尺寸以上，如150mm直徑，200mm到300mm直徑的樣品，樣品厚度范圍可以從幾十毫米到幾百毫米。如今較大行程原子力顯微鏡或超大行程原子力顯微鏡可測量如400mm、500mm以上尺寸樣品都可以直接測試，也可以測量100mm到200mm厚度或者更厚樣品，滿足超重超厚樣品測試需求，還可以根據被測樣品實際尺寸進行訂制樣品臺，滿足不同尺寸樣品的測試。