在材料科學(xué)領(lǐng)域，原子力顯微鏡不但可以獲得材料表面的3D形貌、表面粗糙度和高度等信息，而且可以獲得材料表面物理性質(zhì)分布的差異，例如摩擦力、阻抗分布、電勢(shì)分布、介電常數(shù)，壓電特性、磁學(xué)性質(zhì)等。
在聚合物科學(xué)領(lǐng)域，原子力顯微鏡可以獲得表面的結(jié)構(gòu)以及材料表面物理性質(zhì)。對(duì)樣品進(jìn)行加熱，可以研究聚合物的相變過程；結(jié)合環(huán)境腔，可以研究有機(jī)溶劑氣氛下聚合物表面結(jié)構(gòu)演變過程，有助于解釋聚合物失效機(jī)理。
在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域，原子力顯微鏡可以檢測(cè)基片表面拋光缺陷、圖形化結(jié)構(gòu)、薄膜表面形貌以及定量的表面粗糙度數(shù)據(jù)和深度信息，同時(shí)可以檢測(cè)表面缺陷（比如電流泄漏、結(jié)構(gòu)缺陷、晶格錯(cuò)位、缺陷密度和傳播等）以及表面阻抗、電勢(shì)分布、介電常數(shù)、摻雜濃度等，有利于半導(dǎo)體材料的可靠性、均一性和失效性分析。
在電化學(xué)領(lǐng)域，原子力顯微鏡可以原位研究電化學(xué)的沉積過程，揭示電化學(xué)的反應(yīng)機(jī)理；可以原位研究金屬腐蝕過程，有助于解決金屬腐蝕機(jī)理；結(jié)合手套箱，可以原位研究鋰電池充放電過程，有利于提高電池效率。
生命科學(xué)領(lǐng)域，原子力顯微鏡不但可以原位檢測(cè)溶液下DNA，蛋白，細(xì)胞的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還可以對(duì)其進(jìn)行力學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的測(cè)量，獲得生物樣品的楊氏模量以及阻抗特性。結(jié)合是德科技**分子識(shí)別技術(shù)，可以幫助研究人員快速識(shí)別分子級(jí)別的相互作用。
在原子力顯微鏡的系統(tǒng)中，當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后，會(huì)使得懸臂擺動(dòng)，當(dāng)激光照射在微懸臂的末端時(shí)，其反射光的位置也會(huì)因?yàn)閼冶蹟[動(dòng)而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個(gè)系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測(cè)器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號(hào)，以供SPM控制器作信號(hào)處理。