परमाण्विक बल सूक्ष्मदर्शी यंत्र में मैक्रोस्तर पर बाहुधारक के एक तरफ की तीक्ष्ण नोक से नमूने का क्रमवीक्षण किया जाता है। बाहुधारक की नोक सिलिकॉन या सिलिकॉन नैट्रेड से बनाया जाता हैं, जिसका अर्द्ध व्यास कुछ नैनोमीटर के करीब होता है। इस नोक को जब नमूने के पास तक लाया जाता है, तो बाहुधारक का हुक सिद्धांत के तहत विक्षेपण होता है। स्थिति के अनुसार सूक्ष्मदर्शी में यांत्रिक संस्पर्श बल, वॉन डर वॉल बल, केशिका बल, रासायनिक बन्धन, वैद्युतस्थैतिक बल, चुम्बकिय बल, कैसिमिर बल, घोलाकर्षण, इत्यादि।
सामान्यतः लेज़र बिन्दु को बाहुधारक पर से फोटो डायोडों के सारणी पर परावर्तित किया जाता है - बाहुधारक के उतार-चढ़ाव को इस तरह जाना जाता है। अन्य विधियों का प्रयोग भी हो रहा है, जैसे की प्रकाशिक इन्टरफैरोमेटरी, संधारितत्विक संकेतन, पैजो़प्रतिरोधक बाहुधारक।

अगर नोक को नियत ऊँचाई पर रखा जाये तो इसके भिड कर नष्ट हो जाने का डर होगा - इसलिये नोक से सतह की दूरी को नकारात्मक प्रतिपुष्टि के द्वारा ठीक किया जाता है।

सामान्यतः, बाहुधारक के "x" और "y" दिशाओं में चालन क्रमवीक्षण के लिये होता है और "z" दिशा संकेतन के लिये। तिपाई विन्यास में तीन पैजो़ क्रिस्टल का प्रयोग तीनों दिशाओं के लिये होता है, जिससे नमूने के स्थलाकृति को जाना जा सकता है।

सतह पर एकल अणुओं का अभिज्ञान
फायदे और नुकसान
बल-दूरी मापन
मूल सिद्धांत