LFM是检测表面不同组成变化的SFM技术。它可以识别聚合混合物、复合物和其他混合物的不同组分间转变，鉴别表面有机或其他污染物以及研究表面修饰层和其他表面层覆盖程度。它在半导体、高聚物沉积膜、数据贮存器以及对表面污染、化学组成的应用观察研究是非常重要的。LFM之所以能对材料表面的不同组分进行区分和确定，是因为表面性质不同的材料或组分在LFM图像中会给出不同的反差。例如，对碳氢羧酸和部分氟代羧酸的混合LB膜体系，LFM能够有效区分开C-H和C-F相。这些相分离膜上，H-C相、F-C相及硅基底间的相对摩擦性能比是1：4：10。说明碳氢羧酸可以有效提供低摩擦性，而部分氟代羧酸则是很好的抗阻剂。不仅如此，LFM也已经成为研究纳米尺度摩擦学-润滑剂和光滑表面摩擦及研磨性质的重要工具。为研究原子尺度上的摩擦机理，Mate等和Ruan、Bhushan对新鲜解离的石墨（HOPG）进行了表征。HOPG原子尺度摩擦力显示出高定向裂解处与对应形貌图像具有相同周期性（图5.2a），然而摩擦和形貌图像中的峰值位置彼此之间发和了相对移动（图5.2b）。利用原子间势能的傅里叶公式对摩擦力针尖和石墨表面原子间平衡力的计算结果表明，垂直和横向方向的原子间力最大值并不在同一位置，这就是观察到横向力和对应形貌图像中峰谷移动的原因。
同时，所观察到的摩擦力变化是由样品与LFM针尖间内在横向力变化引起的，而不一定是原子尺度粘附-滑移过程造成的。对HOPG在微米尺度上进行研究也观察到摩擦力变化，它们是由于解离过程中结构发生变化引起的。解离的石墨表面虽然原子级平坦，但也存在线形区域，该区域摩擦系数要高近一个数量级。TEM结果显示这些线形区域包括有不同取向和无定形碳的石墨面。另一关于原子尺度表面摩擦力特征研究的重要实例是云母表面。利用LFM系统研究了氮化硅针尖与云母表面间的摩擦行为，考察了摩擦力与应力、针尖几何形状、云母表面晶格取向和湿度等因素之间的对应关系。云母表面微观摩擦系数与扫描方向、扫描速度、样品面积、针尖半径、针尖具体结构以及高于70%的湿度变化无关。然而，针尖大小和结构以及湿度又会影响云母样品表面摩擦力的绝对值大小。此外，应力较低时，摩擦力与应力之间有非线性关系，这是由于弹性形变引起了接触面积变化。利用LFM对边界润滑效应的研究已有报道。LB膜技术沉积的花生酸镉单层与硅基底相比，摩擦力显著下降了1/10，而且很容易观察到膜上的缺陷。具有双层膜高度的小岛被整片移走。如果设定岛的大小为针尖与之真实接触面积A，已知移动岛的横向力为FL，则能够确定出膜的剪切强度τ=FL/A。
