原子レベルで先端の鋭い導電性の針を試料からの高さが一定となるように保持された針の電子は試料表面までの距離に対して指数関数的な確率で試料とのギャップをトンネルする。つまり、電流値の変化は表面の凸凹に対応するため、表面の様子を観察することができる。
『原子レベルで先端の鋭い導電性の針を試料表面から0.3~10nmの距離で操作する。電位あるいは電流が一定となるように、または試料からの高さが一定となるように保持された針の電子は試料表面までの距離に対して指数関数的な確率で試料とのギャップをトンネルする。その結果、試料と針の間の電流値がそれらの間の距離を反映する。針が一定の高さを走査した場合は、電流値の変化は表面の凸凹に対応する。』
参考）シュライバー・アトキンス 無機化学 上 第６版 p313
