掃描隧道顯微鏡技術曾在1986年榮獲諾貝爾物理學獎。這是物理學與計算機結合的產物。它是把電壓加到樣品和探針上，當探針接觸樣品時產生隧道電子，其隧道電子數將隨樣品到探針的間距而改變，目前其縱向和橫向分辨率均可達埃（微微微米）級。
在掃描隧道顯微鏡基礎上，美國數字儀器公司又推出了原子力顯微鏡。該技術是把前者的導體探針改為金剛石針，並使其懸浮在樣品表麵。利用光學杠杆法進行原子間排斥力的探測，從而給出被測表而的三維數據和圖形。
與掃描隧道顯微鏡相比，原子力X激光顯微鏡不僅可檢測導體，而且可檢測絕緣體，並由接觸式改進為非接觸式。