Atomik boyutta yüzey özelliklerini incelemek için kullanılır. Yüzey ile probun etkileşmesi sonucu atomik düzeyde üç boyutlu yüzey topoğrafyası görüntülenir.
Taramalı Tünelleme (STM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) içermektedir.
STM ile iletken örneklerin yüzey karakterizasyonu, moleküler büyüklükleri, yerleşimi ve atomların uzayda tek başına görüntüleri elde edilir.