میکروسکوپ نیروی اتمی ابزاری قدرتمند در بررسی و مطالعه ی گستره ی متنوعی از مواد در مقیاس نانو است. به کمک این میکروسکوپ، بررسی ویژگی های ساختاری و فیزیکی مواد نظیر زبری، سختی، توپوگرافی و اندازه ی ذرات میسر است. همچنین این دستگاه قابلیت ایجاد تغییر و جابه جایی ذرات و سطوح را دارا است.

با اختراع میکروسکوپ نیروی اتمی، امکان تهیه ی تصویر و بررسی نمونه های گوناگون به ویژه نمونه های عایق و زیستی به وجود آمده است. این دستگاه با برخورداری از مزایای تهیه ی تصویر با توان تفکیک بالا، به کارگیری آسان، عدم نیاز به آماده سازی پیچیده ی نمونه، تهیه ی تصاویر سه بعدی و امکان بررسی توپوگرافی سطح به صورت ابزاری قابل قبول در حوزه های مختلف علوم و فناوری نانو درآمده و کاربردهای بسیار گسترده ای یافته است. این دستگاه بسته به مدل آن، قابلیت انجام آزمایش در شرایط خلاء محیط و مایع را داراست.