Основна перевага атомно-силової мікроскопії порівняно з оптичною мікроскопією та електронною мікроскопією полягає в тому, що АСМ не використовує лінзи або опромінення променем.

У той час як для належної роботи електронного мікроскопа потрібне дороге вакуумне середовище, більшість режимів АСМ можуть чудово працювати в навколишньому повітрі або навіть у рідкому середовищі.. Це дає можливість вивчати біологічні макромолекули і навіть живі організми. В принципі, AFM може забезпечити вищу роздільну здатність, ніж SEM.

AFM є більш складним, ніж STM, коли йдеться про співвідношення між силою та відстанню. Атомно-силова мікроскопія може використовуватися як для провідників, так і для ізоляторів, на відміну від скануючої тунельної мікроскопії, яка часто використовується для провідників. STM працює лише у високому вакуумі, але AFM добре адаптується до умов рідини та газу.

STM використовує електричний струм між наконечником скануючого мікроскопа та поверхнею зразка; зразки повинні бути електропровідними або напівпровідними. АСМ вимірює відхилення (вигин) кантилевера, викликане силами між кінчиком і поверхнею зразка; АСМ можна використовувати для вимірювання значно ширшого діапазону матеріалів, ніж СТМ.

Електронні мікроскопи краще підходять для спостереження за дуже маленькими об’єктами, тоді як оптичні мікроскопи краще підходять для спостереження за більшими об’єктами та для зображення живих клітин. Ресурси зібрані та організовані в Інтернеті та використовуються лише для навчання та спілкування.

Хоча більшість сучасних мікроскопів використовують пучки іонів або електронів як зонди, АСМ використовує дуже маленький, дуже гострий наконечник, який сканує поверхню підкладки та створює тривимірну топографічну карту зразка нанометрового розміру.