原子力显微镜的工作模式是以针尖和样品之间的作用力的形式来分类的，其主要有以下3种的成像模式，分别为接触模式，非接触模式以及敲击模式。

　　1、接触模式

　　接触模式从概念上来说，它是原子力显微镜最直接的一种成像模式，显微镜在整个的扫描成像的过程中，探针的针尖一直与样品的表面保持着紧密的接触，当探针针尖在扫过样品的表面的时候，接触时的相互作用力即排斥力会引起悬臂弯曲，然后得到样品的表面图像。因为在扫描的时候，悬臂施加在探针针尖上的作用力有可能会破坏样品的表面结构，所以对于一些表面较柔嫩不能够承受这样力的样品，是不宜选择接触模式对样品表面进行成像的。

　　2、非接触模式

　　在非接触模式中，探针的针尖是在样品的表面上方5到10nm距离处振动的，样品和针尖之间的相互作用由范德华力控制，始终保持着不和样品接触，因此样品不会被破坏，且针尖也不会被污染，非常适合用来研究一些柔嫩的物体的表面。但想要在室温大气的环境下实现这种工作模式是非常困难的。

　　3、敲击模式

　　这是一种介于接触与非接触模式之间的一种工作模式。悬臂在试样的表面上方以其共振频率振荡，探针针尖仅是周期性、短暂地接触或者是敲击样品的表面。这也就使得针尖在接触样品的时候所产生的侧向力会被明显地缩小了。所以在检测一些柔嫩样品的时候，原子力显微镜的敲击模式是最好的选择之一。一旦原子力显微镜开始对样品进行成像的扫描，装置会立即将有关的数据输入到系统中，像表面的粗糙度，平均高度以及峰谷峰顶之间的最大距离等，用于对物体的表面分析。