掃描式電子顯微鏡是一種用于高分辨率微區形貌分析的大型精細儀器。具有景深大、分辨率高，成像直觀、立體感強、放大倍數范圍寬以及待測樣品可在三維空間內進行旋轉和傾斜等特點。另外具有可測樣品種類豐富，幾乎不損傷和污染原始樣品以及可同時獲得形貌、結構、成分和結晶學信息等優點。
掃描式電子顯微鏡已被廣泛應用于生命科學、物理學、化學、司法、地球科學、材料學以及工業生產等領域的微觀研究，僅在地球科學方面就包括了結晶學、礦物學、礦床學、沉積學、地球化學、寶石學、微體古生物、天文地質、油氣地質、工程地質和構造地質等。
裝上波長色散X射線譜儀（WDX）或能量色散X射線譜儀（EDX），使具有電子探針的功能，也能檢測樣品發出的反射電子、X射線、陰極熒光、透射電子、俄歇電子等。把掃描電鏡擴大應用到各種顯微的和微區的分析方式，顯示出了掃描電鏡的多功能。
而掃描探針顯微鏡具有很高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子，這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡所難以達到的。掃描探針顯微鏡得到的是實時的、真實的樣品表面的高分辨率圖像。而不同于某些分析儀器是通過間接的或計算的方法來推算樣品的表面結構。掃描探針顯微鏡使用環境寬松。電子顯微鏡等儀器對工作環境要求比較苛刻，樣品要安放在高真空條件下才能進行測試。
SPM既可以在真空中工作，又可以在大氣中、低溫、常溫、高溫，甚至在溶液中使用。掃描探針顯微鏡的應用領域是寬廣的。無論是物理、化學、生物、醫學等基礎學科，還是材料、微電子等應用學科都有它的用武之地。
