Atomic Force Mikroskopi (AFM) er en relativ ny teknik til tredimensionel overfladekarakterisering. Teknikken overgår traditionelle instrumenter både i lodret og vandret opløsning. Til gengæld er måleområdet for et Atomic Force mikroskop meget mindre.

Et AFM kan måle med en vandret opløsning på ned til ca. 1 nm (1 nanometer = en milliontedel millimeter) og en lodret opløsning på ca. 0.1 nm. Det maksimale arbejdsområde er på typisk 0.1 mm x 0.1 mm.

Det tredimimensionelle billede af en genstands overflade bliver lavet ved, at en skarp spids skannes hen over genstanden. Spidsen sidder på en fjeder, hvis afbøjning holdes konstant.

AFM spidser laves af silicium og eller lignende materialer og holder normalt kun til én dags brug - ofte mindre. For selv om kræfterne der bruges er bittesmå, så bliver det lokale tryk ofte meget stort på grund af spidsens skarphed og emnets lille overflade. Det tryk der opstår kan svare til trykket under en stilethæl der belastes med 100 kg!

Atomic Force Mikroskopi giver mulighed for, at analysere overflader på nanometer niveau. På billedet foroven ses overfladen på en kunstig hoftekugle af metal. På kuglen ses tydelige poleringsspor (de mørke streger).