原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，簡稱AFM）利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達到檢測的目的，具有原子級的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導體，也可以觀察非導體，從而彌補了掃描隧道顯微鏡的不足。
原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧于一九八五年所發明的，其目的是為了使非導體也可以采用類似掃描探針顯微鏡（SPM）的觀測方法。
原子力顯微鏡（AFM）與掃描隧道顯微鏡（STM）最大的差別在于并非利用電子隧穿效應，而是檢測原子之間的接觸，原子鍵合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應等來呈現樣品的表面特性。