掃描隧道顯微鏡（STM），它是一種掃描探針顯微術的工具，使用掃描隧道顯微鏡，科學家能夠觀察與定位單個的原子，其具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。
掃描隧道顯微鏡的工作原理非常的簡單。就像一根唱針掃過唱片一樣，一根探針緩慢地從要被分析的材料表面掃過去（探針的針尖非常的尖銳，僅是由一個原子組成的）。一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，然后通過整個材料，到達底層的表面。當探針通過單個的原子的時候，流過探針的電流量就會有變化，而這些變化會被記錄下來。在流過一個原子的時候電流會有高有低，這樣就可以非常精準地探測出它的輪廓。在很多的流通后，通過繪制出來的電流量的波動，我們就能夠得到組成一個網(wǎng)格結(jié)構的單個原子的圖片。
特點
①具有原子級別的超高分辨率，掃描隧道顯微鏡在平行于樣品表面的方向上，其分辨率分別可以達到0.1埃，即能夠分辨出來單個的原子。
?、谀軌?qū)崟r的得到實空間中的樣品表面的三維的圖像，能夠用在研究具有周期性或者是不具備周期性的樣品的表面結(jié)構，這種能夠?qū)崟r的觀察的性能可以用于對表面的擴散等動態(tài)的過程的研究。
?、劭梢杂^察到單個原子層的局部的表面結(jié)構，而不是對體相或者是整個的表面的平均性質(zhì)，因此能夠較直接的觀察到表面的缺陷。表面重構，表面吸附體的形態(tài)與位置，以及由吸附體引起的表面重構等。
?、苣軌蛟谡婵眨髿庖约俺氐榷喾N不同的環(huán)境下正常工作，樣品甚至能夠浸入到水及其他的溶液中，不需要其他特殊的制樣的技術，而且在探測的過程中是不會對樣品造成損傷的。這些特點對于研究生物樣品以及在不同實驗的條件下對樣品的表面進行評價是非常的適用的。比如，對多相催化機理，超一身地創(chuàng)以及對電化學反應的過程中電極表面變化的監(jiān)測等。
⑤配合掃描隧道譜（STS）能夠得到關于表面的電子結(jié)構的信息。比如表面不同層次的態(tài)密度。表面電子阱，電荷密度波，表面勢壘的變化以及能隙結(jié)構等。
?、蘩脪呙杷淼里@微鏡的針尖，能夠完成對原子與分子的移動及操縱，這也為納米科技的全面發(fā)展奠定了基礎。
