很高的分辨率：探針顯微鏡可以達(dá)到原子級(jí)分辨率，能夠“看到”原子，這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡都難以達(dá)到的。如qPlus型掃描探針顯微鏡，通過(guò)針尖修飾，可實(shí)現(xiàn)氫原子和化學(xué)鍵的超高分辨成像。

 

適用環(huán)境廣泛：與電子顯微鏡等對(duì)工作環(huán)境要求苛刻的儀器不同，探針顯微鏡既可以在真空中工作，又可以在大氣中、低溫、常溫、高溫，甚至在溶液中使用，適用于各種工作環(huán)境下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

 

實(shí)時(shí)成像：探針顯微鏡能夠得到實(shí)時(shí)的、真實(shí)的樣品表面的高分辨率圖像，而不是通過(guò)間接的或計(jì)算的方法來(lái)推算樣品的表面結(jié)構(gòu)，讓研究者可以直接觀察到樣品表面的實(shí)際情況。

 

功能多樣性：探針顯微鏡有多種類型和工作模式，可實(shí)現(xiàn)多種功能。例如原子力顯微鏡（AFM）有接觸模式、輕敲模式、非接觸模式等，還可結(jié)合電學(xué)測(cè)量等功能形成導(dǎo)電原子力顯微鏡（C-AFM）；此外還有磁力顯微鏡（MFM）、壓電力顯微鏡（PFM）等，可用于研究材料的磁性、鐵電性等多種物理性質(zhì)。

 

可進(jìn)行納米加工：探針顯微鏡的針尖曲率半徑小，與樣品之間的距離很近，在針尖與樣品之間可以產(chǎn)生一個(gè)高度局域化的場(chǎng)，包括力、電、磁、光等。該場(chǎng)會(huì)在針尖所對(duì)應(yīng)的樣品表面微小區(qū)域產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性缺陷、相變、化學(xué)反應(yīng)、吸附質(zhì)移位等干擾，并誘導(dǎo)化學(xué)沉積和腐蝕，從而可以用于在原子、分子尺度進(jìn)行加工和操作。

 

對(duì)樣品損傷小：如原子力顯微鏡的輕敲模式和非接觸模式，能夠減少針尖對(duì)樣品的磨損，避免直接接觸對(duì)樣品造成損傷，適用于半導(dǎo)體及生物樣品等易損樣品的研究。