横向力显微镜（LFM）是在原子力显微镜（AFM）表面形貌成像基础上发展的新技术之一。工作原理与接触模式的原子力显微镜相似。
当微悬臂在样品上方扫描时，由于针尖与样品表面的相互作用，导致悬臂摆动，其摆动的方向大致有两个：垂直与水平方向。一般来说，激光位置探测器所探测到的垂直方向的变化，反映的是样品表面的形态，而在水平方向上所探测到的信号的变化，由于物质表面材料特性的不同，其摩擦系数也不同，所以在扫描的过程中，导致微悬臂左右扭曲的程度也不同，检测器根据激光束在四个象限中，（A+C）-（B+D）这个强度差值来检测微悬臂的扭转弯曲程度。而微悬臂的扭转弯曲程度随表面摩擦特性变化而增减（增加摩擦力导致更大的扭转）。激光检测器的四个象限可以实时分别测量并记录形貌和横向力数据。
3.3 轻敲模式
用一个小压电陶瓷元件驱动微悬臂振动，其振动频率恰好高于探针的最低机械共振频率（～50kHz）。由于探针的振动频率接近其共振频率，因此它能对驱动信号起放大作用。当把这种受迫振动的探针调节到样品表面时（通常2～20nm），探针与样品表面之间会产生微弱的吸引力。在半导体和绝缘体材料上的这一吸引力，主要是凝聚在探针尖端与样品间水的表面张力和范德华吸引力。虽然这种吸引力比在接触模式下记录到的原子之间的斥力要小一千倍，但是这种吸引力也会使探针的共振频率降低，驱动频率和共振频率的差距增大，探针尖端的振幅减少。 这种振幅的变化可以用激光检测法探测出来，据此可推出样品表面的起伏变化。当探针经过表面隆起的部位时，这些地方吸引力最强，其振幅便变小；而经过表面凹陷处时，其振幅便增大，反馈装置根据探针尖端振动情况的变化而改变加在Z轴压电扫描器上的电压，从而使振幅（也就是使探针与样品表面的间距）保持恒定。同STM和接触模式AFM一样，用Z驱动电压的变化来表征样品表面的起伏图像。在该模式下，扫描成像时针尖对样品进行“敲击”，两者间只有瞬间接触，克服了传统接触模式下因针尖被拖过样品而受到摩擦力、粘附力、静电力等的影响，并有效的克服了扫描过程中针尖划伤样品的缺点，适合于柔软或吸附样品的检测，特别适合检测有生命的生物样品。
3.4 相移模式(相位移模式)
作为轻敲模式的一项重要的扩展技术，相移模式(相位移模式)是通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针实际振动的相位角之差（即两者的相移）的变化来成像。引起该相移的因素很多，如样品的组分、硬度、粘弹性质等。因此利用相移模式(相位移模式)，可以在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。迄今相移模式(相位移模式)已成为原子力显微镜的一种重要检测技术。
