扫描探针显微镜是在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的各种新型探针显微镜(原子力显微镜，静电力显微镜，磁力显微镜，扫描离子电导显微镜，扫描电化学显微镜等)的统称，是国际上近年发展起来的表面分析仪器。
　　扫描探针显微镜主要可分为扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、力调制显微镜(FMM)、相位检测显微镜(PDM)、静电力显微镜(EFM)、电容扫描显微镜(SCM)、热扫描显微镜(SThM)和近场光隧道扫描显微镜(NSOM)等各种系列显微镜。这些显微镜都是基于探针在被测样本表面上进行横向和纵向扫描，并检测探针针头与样品表面之间相关检测量变化的原理研制的设备，因此，以上各系列显微镜被统称为扫描探针显微镜(SPM)。
　　扫描探针显微镜在单原子操纵领域中的广泛应用：
　　1959年美国物理学会年会上，诺贝尔物理奖获得者Richard说:“如果我们能够按自己的意愿排列原子，将会出现何物?这些物质的性质如何?虽然这个问题我们现在不能回答，但我决不怀疑我们能在如此小的尺寸上操纵原子。”目前，Richard的设想可以实现了。
　　使用扫描隧道显微镜进行单原子操纵的较普遍的方法，是在针尖和试样面之间施加偏置电压。由于针尖同试样面之间的距离很小，因此，在偏置电压作用下，针尖和试样面之间将产生强大电场(109～1010V/m)。试样面上的吸附电子在强电场作用下，经过蒸发被移动或提取，在试样面上留下空穴，从而实现单原子的移动和操纵。同样，吸附在针尖上的原子也有可能在强电场作用下，经过蒸发而沉积到试样面上，完成单原子的放置。
　　利用原子力显微镜进行单原子操纵还处于研究阶段。通过控制针尖同试样面之间的距离，利用针尖和试样面原子之间不同的原子间力，实现原子操纵。目前，利用扫描探针显微镜实现原子操纵是扫描探针显微镜研究的又一新热点，并因此带动相关学科产生新一轮革命。“正是由于扫描探针显微镜的精确性和准确性，显然对传统微电子工艺形成了冲击和震动”。