AFM koostuu kantileveristä, jonka päässä on terävä kärki (luotain), jota käytetään näytteen pinnan skannaamiseen. Luotain on tyypillisesti piikasta tai piinitriidistä, jonka kärki on nanometrien muotoinen. Kun kärki on otoksen pinnan läheisyydessä, pään ja näytteen väliset voimat johtavat hookein lain mukaiseen kantileverin taivuttamiseen. Tilanteesta riippuen AFM: ssä mitatut voimat ovat mekaaniset kosketusvoimat, van der Waalsin voimat, kapillaariteot, kemialliset sidosvoimat, elektrostaattiset voimat, magneettiset voimat (ks. magneettinen voima mikroskoopissa, MFM), voimat, solvaatiovoimat jne. Voima-määrät voidaan mitata samanaikaisesti käyttämällä erityyppisiä skannaamisondit (ks. fotomikroskooppi, jouloterminen mikroskooppi jne.).
silicium tai siliciumnitriidi