AFM constă dintr-un cantilever cu o vârfă ascuțită (sonda) la capătul său, care este utilizat pentru a scana suprafața eșantionului. Cantileverul este de obicei silicon sau nitrid de siliciu cu o rază de curbură a vârfului de ordinul nanometrilor. Când vârful este adus în apropierea unei suprafețe a eșantionului, forțele dintre vârf și eșantion duc la o deflectare a cantileverului în conformitate cu legea lui Hooke. În funcție de situație, forțele care sunt măsurate în AFM includ forța mecanică de contact, forțele van der Waals, forțele capilare, forțele de legare chimice, forțele electrostatice, forțele magnetice (a se vedea forța magnetică microscop, MFM), forțele de solvație, etc.
siliciu sau nitrid de siliciu