原子間力顕微鏡
AFM を含むプローブ顕微鏡における問題は、解像度および出力される構造データがプローブのサイズと形状に左右されることであり、測定者はこの事実とそのメカニズムを理解しておかなければならない。この問題は、対象となる試料がプローブの先端径に近いような生体分子や、微粒子などを測定する場合に顕著となる。このような場合、測定データは実際の試料より大きく出力される。この問題を軽減するため、これまでカーボンナノチューブなどをプローブ先端に取り付けるなどの改良が行なわれた。
このほか AFM 測定で解決されなければならない課題は、測定(観察)時間の短縮である。光学顕微鏡や電子顕微鏡では観察できない液体中に浸した生物試料をナノメータオーダで高分解能観察できる装置として期待があるが、この用途の AFM では、従来の AFM では数分から数十分/画面かかった生体試料の観察を 0.1 秒/画面で実現したという研究報告がある。分子生物研究分野では蛍光染色せずに画像化できる点が早い測定速度や高解像力とならんで評価されている。一方、大気中、真空中の測定では早い装置で 10 秒/画面程度まで測定時間が短縮されたが、更なる改良が望まれている。なお、測定時間を律速する主な要因は試料ステージの移動速度であり、正確な移動量の確保と高速化は背反している。
AFM では、表面の形状は観察できるものの、その原子・分子の種類を区別することができないため、全く無関係な不純物を観察してしまうことがある。近年では、元素に特有の力学的な特徴を利用することで、AFM だけから原子の種類を同定し、分布状態を可視化する手法も検討されている。