Активное развитие сканирующей зондовой микроскопии началось с момента изобретения сканирующего туннельного микроскопа в 1981 г. В настоящее время разрешающая способность для различных видов СЗМ изменяется от субмикронной до атомной. Это в значительной степени обусловлено возможностями пьезоэлектрических двигателей, которые обеспечивают прецизионные перемещения с субнанометровой точностью.

Сканирующие зондовые микроскопы могут регистрировать несколько взаимодействий одновременно. В зависимости от типа взаимодействия, которое используют для построения изображения, различают различные моды (режимы) работы микроскопов.

Существуют следующие виды СЗМ:

• атомная-силовая микроскопия (АСМ) (Atomic Force Microscopy, AFM);
• баллистическая электронно-эмиссионная микроскопия (БЭЭМ) (Ballistic Electron Emission Microscopy, BEEM);
• магнитно-силовая микроскопия (МСМ) (Magnetic Force Microscopy, MFM);
• магнитно-силовая резонансная микроскопия (Magnetic Resonance Force Microscopy, MRFM);
• метод зонда Кельвина (Kelvin Probe Force Microscopy, KPFM);
• микроскопия модуляции силы (Force Modulation Microscopy, FMM);
• микроскопия электростатических сил (МЭС) (Electrostatic Force Microscopy, EFM);
• сканирующая ближнеполевая оптическая микроскопия (СБОМ) (Near-Field Scanning Optical Microscopy, NSOM, или Scanning Near-Field Optical Microscopy, SNOM);
• сканирующая емкостная микроскопия (Scanning Capacitance Microscopy, SCM);
• сканирующая зондовая микроскопия Холла (Scanning Hall Probe Microscopy, SHPM);
• сканирующая микроскопия ионной проводимости (Scanning Ion-Conductance Microscopy, SICM);
• сканирующая микроскопия напряжения (Scanning Voltage Microscopy, SVM);
• сканирующая термо-микроскопия (Scanning Thermal Microscopy, SThM);
• сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) (Scanning Tunneling Microscopy, STM);
• спин-поляризационная сканирующая туннельная микроскопия (СП СТМ) (Spin Polarized Scanning Tunneling Microscopy, SPSTM);
• фотонная сканирующая туннельная микроскопия (ФСТМ) (Photon Scanning Tunneling Microscopy, PSTM);
• электрохимическая сканирующая туннельная микроскопия (ЭХ СТМ) (Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy, ESTM).

Среди этих методов наиболее широко используются атомно-силовая и сканирующая туннельная микроскопия, а также магнитно-силовая и сканирующая ближнеполевая оптическая микроскопия.

Основными преимуществами методов сканирующей зондовой микроскопии являются:

1. высокая локальность, которая определяется взаимодействием зонда и поверхности;
2. возможность использования зонда для модификации поверхности объекта;
3. возможность использования не только в вакууме, но и на воздухе и в жидкой среде.

Основными недостатками СЗМ являются:

1. сильная зависимость результатов от формы и природы зонда;
2. низкая скорость, обусловленная механической системой сканирования;
3. искажения латеральных расстояний и углов, что связано с температурным дрейфом, нелинейностью функционирования пьезокерамики и тем фактом, что данные от различных участков растра получены в разные моменты времени.