材料科学：主要应用于材料表面的观测和研究，如金属、合金、薄膜、液晶及高分子材料等。
微电子：可应用于大规模集成电路（ IC ）的检测，研究 IC 的局域电特性，并可用于超高密度的信息存储和读取的研究。
生物学：可对 DNA 、染色质结构、蛋白质 / 酶反应、蛋白质吸附，生物大分子对细胞表面抗原和细胞内反应、细胞的运动和形态、染色体结合的解开和信号超导过程，膜、病毒等等进行原位成像和研究。
医学：可以成为介观操作的强有力的手段，其应用领域涉及**、药理、**、诊断及**等学科。
物理学：可以探测表面的电子结构、能级、波函数、隧穿效应等，可开展介观物理研究，研究电子与吸附原子的相互作用；吸附原子之间的长程有序问题。
化学：可以作为一种有效的原位探测工具，在原子级水平上研究表面化学反应，同样也可以观测表面化学反应的原子级变化。