Um emissor laser de argônio incide luz coerente diretamente sobre a amostra, percorrendo-a linearmente no sentido horizontal. Durante essa varredura, ocorre a excitação dos elétrons, que mudam de orbitais tornando os átomos instáveis. As energias liberadas no processo são captadas por detectores e apresentadas na forma de imagens.

O sistema baseia-se na absorção de energia, pela amostra, emitida por uma fonte de campo magnético oscilante. As propriedades da substância são obtidas por meio da correlação entre energia absorvida e frequência, na faixa de megahertz (MHz) do espectro eletromagnético. As transições entre níveis de energia rotacionais dos núcleos componentes das espécies (átomos ou íons) contidas na amostra são os parâmetros utilizados para montar a imagem da amostra em resolução atômica.

O sistema baseia-se no princípio de que amostras biológicas com diferentes composições absorvem a radiação X de forma diferenciada. Assim, a microscopia de força atômica indica a quantidade de radiação absorvida pelas partes da amostra analisada (radiodensidade) e traduz essas variações em uma escala de diferentes tons de cinza, produzindo uma imagem de alta resolução.

O sistema se baseia na emissão de ondas sonoras de 2 MHz até 14 MHz, emitidas por meio de uma fonte/detector de cristal piezoelétrico que fica em contato com a amostra e recebe os ecos gerados, posteriormente interpretados com auxílio de computação gráfica. A atenuação e a mudança de fase dos sinais emitidos variam de acordo com a densidade e a composição das estruturas. Dessa forma, uma imagem de alta resolução da amostra é formada.

O sistema se baseia em uma haste flexível (cantiléver) cuja parte inferior contém uma ponta com dimensão de poucos micrômetros. Esse sistema é capaz de realizar movimentos em três direções (xyz), com precisão de angstrom. Durante essa varredura, é utilizado um sistema de alinhamento, por meio do qual um feixe de laser incide sobre o cantiléver refletindo-se sobre um sensor de quatro quadrantes. Isso fornece para o sistema informações acerca da posição do cantiléver durante a varredura, o que permite a formação da imagem topográfica do material analisado.