光學顯微鏡與非光學顯微鏡的定義區別是光學顯微鏡一般由載物臺、聚光照明系統、物鏡，目鏡和調焦機構組成。載物臺用於承放被觀察的物體。利用調焦旋鈕可以驅動調焦機構，使載物臺作粗調和微調的升降運動，使被觀察物體調焦清晰成象。它的上層可以在水平面內沿作精密移動和轉動，一般都把被觀察的部位調放到視場中心。 電子顯微鏡：1924年法國物理學德布羅意（DeBroglie, Louis victor 1892 – 1987）指出，微觀粒子除了具有粒子性外，還具有波動性，並且能量越大，波長越短，由此科學家便把目光投向了電子。如果能用高能電子束代替光束，而電子束的波長遠小於光束的波長，那麼不就可以大大提高顯微鏡的分辨力了嗎？在20世紀20年代末，魯斯卡（Ruska, Ernst）經過多次實驗探索，利用電磁場控制電子束的運動方向，將透過樣品，帶有樣品微觀結構資訊的電子束再打到熒光屏或照相底片上，形成解析度極高的影象。終於在1933年研製成功世界上第一臺電子顯微鏡，開創了人類研究微觀世界的新紀元。魯斯卡因此分享了1986年的諾貝爾物理學獎。但電子顯微鏡存在著很多不足，高速電子容易透入物質深處，低速電子又容易被樣品的電磁場偏折，故電子顯微鏡很少能對錶面結構有所揭示，表面物理的迅速發展又急需一種能夠觀測物質表面結構的顯微術，因此80年代誕生了第三代顯微鏡即掃描隧道顯微鏡。 掃描隧道顯微鏡：掃描隧道顯微鏡的出現，使人類能夠實時觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物理、化學性質，掃描隧道顯微鏡因其可直接觀察物體表面原子結構而不會對樣品表面造成任何損傷，而被廣泛應用於表面科學、材料科學、生命科學等領域，併成為鈉米加工的關鍵技術。掃描隧道顯微鏡不僅可以在各種樣品表面上進行直接刻寫、光刻以及誘導澱積和刻蝕等，它還可以把吸附在表面上的吸附質如金屬小顆粒、原子團及單個原子等從表面某處移向另一處，即對這些小顆粒進行操作。STM在這些方面的應用為用不同材料的微小粒子來構造器件的研究提供了有用的工具，它還可用來研究粒子之間或粒子與襯底間的相互作用，甚至有可能用一個個原子構造分子或者把分子分解成一個個原子。
光學顯微鏡與非光學顯微鏡的定義區別是光學顯微鏡一般由載物臺、聚光照明系統、物鏡，目鏡和調焦機構組成。載物臺用於承放被觀察的物體。利用調焦旋鈕可以驅動調焦機構，使載物臺作粗調和微調的升降運動，使被觀察物體調焦清晰成象。它的上層可以在水平面內沿作精密移動和轉動，一般都把被觀察的部位調放到視場中心。 電子顯微鏡：1924年法國物理學德布羅意（DeBroglie, Louis victor 1892 – 1987）指出，微觀粒子除了具有粒子性外，還具有波動性，並且能量越大，波長越短，由此科學家便把目光投向了電子。如果能用高能電子束代替光束，而電子束的波長遠小於光束的波長，那麼不就可以大大提高顯微鏡的分辨力了嗎？在20世紀20年代末，魯斯卡（Ruska, Ernst）經過多次實驗探索，利用電磁場控制電子束的運動方向，將透過樣品，帶有樣品微觀結構資訊的電子束再打到熒光屏或照相底片上，形成解析度極高的影象。終於在1933年研製成功世界上第一臺電子顯微鏡，開創了人類研究微觀世界的新紀元。魯斯卡因此分享了1986年的諾貝爾物理學獎。但電子顯微鏡存在著很多不足，高速電子容易透入物質深處，低速電子又容易被樣品的電磁場偏折，故電子顯微鏡很少能對錶面結構有所揭示，表面物理的迅速發展又急需一種能夠觀測物質表面結構的顯微術，因此80年代誕生了第三代顯微鏡即掃描隧道顯微鏡。 掃描隧道顯微鏡：掃描隧道顯微鏡的出現，使人類能夠實時觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物理、化學性質，掃描隧道顯微鏡因其可直接觀察物體表面原子結構而不會對樣品表面造成任何損傷，而被廣泛應用於表面科學、材料科學、生命科學等領域，併成為鈉米加工的關鍵技術。掃描隧道顯微鏡不僅可以在各種樣品表面上進行直接刻寫、光刻以及誘導澱積和刻蝕等，它還可以把吸附在表面上的吸附質如金屬小顆粒、原子團及單個原子等從表面某處移向另一處，即對這些小顆粒進行操作。STM在這些方面的應用為用不同材料的微小粒子來構造器件的研究提供了有用的工具，它還可用來研究粒子之間或粒子與襯底間的相互作用，甚至有可能用一個個原子構造分子或者把分子分解成一個個原子。