工作模式：
AFM 可以以两种模式工作，有反馈控制和无反馈控制。如果电子反馈开始工作，可使样品（或针尖）上下运动的定位压电器就开始对检测到的作用的变化作出反应，并改变针尖和样品间的距离，从而根据预定值记下力的大小。这种工作模式被称为恒力模式，通常可以得到相当可靠的图象（因此还有另外一个名字：恒高模式）。
如果电子反馈不工作的话，那么显微镜将要以恒高或偏转模式运行，当样品非常平坦时这种模式可以保证获得高分辨率的图像。如果再加上少量的反馈增进，那就最好了，这样可以避免温度起伏或由于样品粗糙破坏针尖和/或悬臂等问题的出现。严格的说，这种模式被称为误差信号模式。误差信号模式也可以在电子反馈工作时运行；这样，拓扑图像将滤去微小的变形，而突出了样品图像的边缘。
针尖-样品的相互作用
图像的对比度可以通过多种方式获得,针尖-样品的相互作用主要有三种:接触式、点击模式和非接触模式。 接 触模式是AFM 工作的最普通模式。正如其名，在扫描中针尖和样品保持近距离的接触，“接触”意味着我们以排斥模式可得到分子作用力曲线（如图）。X 轴上部的曲线表示排斥区域。保持与样品的接触带来一个缺点，就是当针尖在样品表面“拖”行的时候，存在很大的侧面摩擦力。
点击模式：
点击模式是AFM 工作的又一普通模式，当需要在大气中或其他气体中工作时，悬臂在达到它共振频率（经常是数百千赫）时会振动，并被置于样品表面，从而它能在振动期间点击样品的极小一点。同接触模式一样这也需要接触样品，但是接触时间非常短暂，这意味着针尖在样品表面扫描时侧面摩擦力极大地减少了。当图像很难稳定下来或样品很软时，点击模式是比接触模式好的多的一种选择。
获得图像对比的其他（更为有趣）方式同样对点击模式有效。在恒力模式中，反馈回路开始调整，从而悬臂的振动振幅保持不变（近似）。通过这个振幅信号，图像就可以形成了，当然这个振动振幅还有微小的变化，这主要是电子学控制部分不能对样品表面的变化迅速作出反应的缘故。最近，人们对相位图像给予很多关注。它是通过测量在驱动电压所致的悬臂振动和检测到的振动间的相位变化来工作的。据说图像对比会随着样品的硬度和黏度的不同而有所变化。有一个相应的应用说明。非接触模式是AFM 工作的另一种模式。悬臂必须在样品表面上部振动，针尖和样品的距离不再属于分子作用力曲线的排斥模
式，对于AFM 而言这是在一般环境下极难进行的一种工作模式。样品表面存在的一层水雾将在针尖和样品间不断形成一毛细桥，这导致针尖从非接触式转为“接触式”。即使在液体中和真空中，这种转变也是极为可能出现的，而使用点击模式可能更好。一种不同以往的几何学有可能会应用到剪应力显微镜上，因此，真正意义上的非接触式模式也是可能的。
提点模式
AFM 的几种技术有赖于从一些信号中滤去拓扑图形信息。磁力显像和电子静位力显像是沿着扫描线先决定拓扑图形，然后针尖再沿着样品表面的等高线，同时与样品保持一预定距离并重新开始扫描。以这种方式，针尖-样品的距离可以不被拓扑图形所影响，图像是利用记录较长的力相互作用而发生的变化得以产生的，诸如磁力。
图像展示
AFM 提供的高度图像数据是三维的，通常表现这些数据的方法是对高度数据提供一有色的映射，举例来说，就是低的地方用黑色，高的地方用白色。对色彩的控制条。
针尖影响
影响AFM 分辨率的最重要的因素之一是探针的尖度。AFM 的发明者最初使用的针尖是在几张铝箔上沾上钻石制成的，如今使用的是制造成本较低的探针，最好的针尖的曲率半径可能只有5nm。对针尖的需求通常由于“针尖打卷”而引起的，这种说法经常使用（虽然不十分精确），来表示针尖对样品图像的许多影响。主要的影响如下： 增宽、压缩、相互作用以及纵横比。当针尖的曲率半径比样品相当或者较大时，针尖的增宽作用就会增大。下图说明了这个问题；当针尖在样品表面扫描时，针尖的几面将要和样品接触，针尖与样品的顶部接触时，显微镜就开始对高低作出反应，这就是为什么我们说针尖会打卷。
当针尖在样品上时压缩就会产生，很难说明这种影响有多大，但是在对一些软的生物分子（如DNA）的研究表明DNA 分子的明显变宽就是因为针尖作用力的存在。虽然针尖和样品间的作用力只有几纳牛顿，而压强却有数兆帕。针尖和样品间的作用力是AFM 图像对比的原因。当然，被认为是决定拓扑图形的一些变化
可能取决于作用力的变化。由于针尖的化学特性，作用力可能是最为重要的，由于材料的问题，对特殊针尖的选择同样非常重要。化学表面样品需要特殊处理的针尖，这是如今SPM 领域研究中的另一个重要课题。
当样品具有陡峭的表面时，特殊针尖的纵横比（或圆锥角）是至关重要的。电子束沉淀针尖已经用于扫描表面陡峭的样品，这比金字塔型的针尖更好，在酶对淀粉颗粒进行降解的AFM 实验中这种性能得以明显展现。
