Często bada się też pojedyncze warstwy atomów nanoszone na specjalnych matrycach.
Mikroskopia sił atomowych znalazła również zastosowanie w kontroli jakości w przemyśle materiałów optycznych, półprzewodnikowych oraz magnetycznych nośników pamięci. Mikroskop sił atomowych umożliwia badanie gładkości powierzchni stempli do wyrobów płyt kompaktowych.
AFM stosuje się w chemii i fizyce do badania m.in. struktury krystalicznej próbek, ponadto do obserwacji formowania warstw surfaktantów czy cząstek koloidalnych lub np. do bezpośredniej obserwacji, w jaki sposób „układają” się cząsteczki polimeru w stopie. Metoda ta jest też często wykorzystywana w metalurgii, geologii i biofizyceDaniel J. Müller, Ueli Aebi i Andreas Engel, Imaging, measuring and manipulating native biomolecular systems with the atomic force microscope, materiały informacyjne M.E. Müller Institute for Microscopy, Basel, Szwajcaria..
Terminologia Skrót AFM używany jest zarówno dla dziedziny nauki i techniki: mikroskopia sił atomowych (ang. atomic force microscopy), jak i dla narzędzia badawczego (ang.