Um feixe luminoso, gerado a partir de um feixe de fótons, incide sobre um condensador e atinge um conjunto de lentes que gera uma imagem aumentada da amostra. A partir de um software, essa imagem é convertida em uma imagem topográfica.

A partir de uma agulha delgada, a superfície da amostra é tateada, e um laser direcionado à extremidade da agulha é refletido para um sistema de fotodetectores que enviam a informação para um computador, no qual a imagem topográfica é formada.

Defletido por um sistema de bobinas, um feixe de átomos varre toda a superfície da amostra, transmitindo o sinal detectado a uma tela catódica, formando a imagem topográfica da amostra.

Após excitação por um laser, a amostra emite uma fluorescência, que é, então, lida por diferentes detectores. Assim, a imagem é construída ponto a ponto por um software acoplado ao microscópio.