能看到细菌、细胞、分子，和更小的东西。扫描隧道显微镜利用遂穿效应，当样品表面和针尖之间的距离小于1nm时，样品表面电子云和针尖的电子云会有一部分重合，此时若在它们之间施加电压，那么在针尖和材料表面之间会产生电流，这就是隧道电流。隧道电流的大小与针尖到样品表面的距离呈指数关系，当针尖与样品表面的距离发生一个微小的变化时，隧道电流的强度会产生几个数量级的变化，从而实现扫描隧道显微镜超高的原子级分辨率。