掃描隧道顯微鏡，是1982年，格爾德·賓寧（G.賓尼）和海因里希輥實驗裝置是由（H.羅勒）制作。也稱為STM或掃描隧道顯微鏡。非常尖銳的尖端的導電材料表面的或表面上吸附的分子接近的流動通道從所述的當前表面的原子級的電子態，其中觀察狀結構。這是因為它使用隧道電流，是一種掃描探針顯微鏡。

表面掃描使用壓電元件來測量STM探針靠近測量表面時的隧道電流或表面與測量表面之間的距離。隧道電流相對于探針與表面之間的距離呈指數衰減，但它對從表面滲出的電子的狀態波函數敏感。因此，即使在一個原子到幾個原子之間的距離處，隧道電流的量也會發生很大的變化（隧道電流的值可以改變一個數量級，相差0.1 nm = 1?）。因此，探針中最高級的原子之一會感覺到表面的大部分電子狀態（波函數的滲出）和測量表面的表面狀態，從而可以在原子水平上進行觀察。觀察到的是從波函數散發出來的隧穿電流，并且沒有直接觀察到表面上原子水平的不規則性。

觀察方法大致分為在保持探針和表面之間的距離恒定的同時測量電流的方法和在保持隧道電流恒定的同時測量探針和表面之間的距離的方法。另外，根據條件，可以在大氣或液體中觀察。還有一種非彈性電流，其中STM的隧道電流與表面交換能量，并且眾所周知，它可以激發吸附在表面上的分子的振動并破壞分子的鍵。

STM探針通過機械拋光或電解拋光進行銳化。由B?nig等人開發的最初的探針的尖端半徑約為100 nm，但此后，可以通過使用聚焦離子束等方法獲得更鋒利的探針。截至2007年，尖端直徑約為10nm。（請參閱＃外部鏈接）

STM測量對振動非常敏感，因此設計為不通過彈簧直接從地面傳遞振動。最初Binihhi等測量部超導磁懸浮不得不，20至1小時冷卻升東西液體氦從訂正這需要一個兩階段的釣魚彈簧機構和渦電流的方法的xxx磁鐵使用了減振裝置。