原子力顯微鏡成像模式基本有三種，它們分別是接觸式(Contact mode)、非接觸式(non-contact mode)、輕敲式(tapping mode)。

　　1、接觸式

　　接觸式AFM是一個排斥性的模式，探針尖端和樣品做柔軟性的“實際接觸”，當針尖輕輕掃過樣品表面時，接觸的力量引起懸臂彎曲，進而得到樣品的表面圖形。由于是接觸式掃描，在接觸樣品時可能會是樣品表面彎曲。經過多次掃描后，針尖或者樣品有鈍化現象。

　　特點：通常情況下，接觸模式都可以產生穩定的、分辨率高的圖像。但是這種模式不適用于研究生物大分子、低彈性模量樣品以及容易移動和變形的樣品。

　　2、非接觸式

　　在非接觸模式中，針尖在樣品表面的上方振動，始終不與樣品接觸，探測器檢測的是范德華作用力和靜電力等對成像樣品沒有破壞的長程作用力。

　　需要使用較堅硬的懸臂（防止與樣品接觸）。所得到的信號更小，需要更靈敏的裝置，這種模式雖然增加了顯微鏡的靈敏度，但當針尖和樣品之間的距離較長時，分辨率要比接觸模式和輕敲模式都低

　　特點：由于為非接觸狀態，對于研究柔軟或有彈性的樣品較佳，而且針尖或者樣品表面不會有鈍化效應，不過會有誤判現象。這種模式的操作相對較難，通常不適用于在液體中成像，在生物中的應用也很少。

　　3、輕敲式

　　微懸臂在其共振頻率附近做受迫振動，振蕩的針尖輕輕的敲擊表面，間斷地和樣品接觸。當針尖與樣品不接觸時，微懸臂以最大振幅自由振蕩。當針尖與樣品表面接觸時，盡管壓電陶瓷片以同樣的能量激發微懸臂振蕩，但是空間阻礙作用使得微懸臂的振幅減小。反饋系統控制微懸臂的振幅恒定，針尖就跟隨表面的起伏上下移動獲得形貌信息。

　　類似非接觸式AFM，比非接觸式更靠近樣品表面。損害樣品的可能性比接觸式少（不用側面力，摩擦或者拖拽）。

　　輕敲模式的分辨率和接觸模式一樣好，而且由于接觸時間非常短暫，針尖與樣品的相互作用力很小，通常為1皮牛頓（pN）～1納牛頓（nN），剪切力引起的分辨率的降低和對樣品的破壞幾乎消失，所以適用于對生物大分子、聚合物等軟樣品進行成像研究

　　特點：對于一些與基底結合不牢固的樣品，輕敲模式與接觸模式相比，很大程度地降低了針尖對表面結構的“搬運效應”。樣品表面起伏較大的大型掃描比非接觸式的更有效。