成像模式：1、接觸模式：針尖與樣品表面距離小，利用原子間的斥力；可獲得高解析度圖像；樣品變形，針尖受損；不適合于表面柔軟的材料；2、非接觸模式：針尖距離樣品5-20nm,利用原子間的吸引力，不損傷樣品表面，可測試表面柔軟樣品；分辨率低，有誤判現(xiàn)象；3、輕敲模式：探針在Z軸維持固定頻率振動，當振動到谷底時與樣品接觸，對樣品破壞小，分辨率幾乎同接觸模式相同。
測試項目：a.粉末，溶液，塊狀樣品的表面形貌，厚度，粗糙度測試b.生物/纖維樣品的表面形貌c.相圖d.PFM（壓電力顯微鏡）, EFM（靜電力顯微鏡）, KPFM（表面電勢）, MFM（磁力顯微鏡）, C-AFM/PeakForce TUNA（導電力顯微鏡），楊氏模量/模量分布，力曲線，液下，變溫等特殊模式。
1、表面形貌和表面粗糙度：AFM可以對樣品表面形態(tài)、納米結構、鏈構象等方面進行研究，獲得納米顆粒尺寸，孔徑，材料表面粗糙度，材料表面缺陷等信息，同時還能做表面結構形貌跟蹤（隨時間，溫度等條件變化）。也可對樣品的形貌進行豐富的三維模擬顯示，使圖像更適合于人的直觀視覺。
2、精準定位如：納米片厚度/臺階高度：什么是精準定位？就是需要花時間去一點點找這個地方。在半導體加工過程中通常需要測量高縱比結構，像溝槽和臺階，以確定刻蝕的深度和寬度。這些在SEM 下只有將樣品沿截面切開才能測量，AFM 可以對其進行無損的測量。AFM在垂直方向的分辨率約為0.1 nm，因此可以很好的用于表征納米片厚度。
3、相圖：作為輕敲模式的一項重要的擴展技術，相位模式是通過檢測驅動微懸臂探針振動的信號源的相位角與微懸臂探針實際振動的相位角之差（即兩者的相移）的變化來成像。引起該相移的因素很多，如樣品的組分、硬度、粘彈性質，模量等。簡單來說，如果兩種材料從AFM形貌上來說，對比度比較小，但你又非常想說明這是在什么膜上長的另外一種，這個時候可以利用二維形貌圖+相圖來說明（前提是兩種材料的物理特性較為不同，相圖有明顯對比信號才行）。
