Taramalı Tünelleme Mikroskobu (STM), yüzeyleri atomik düzeyde gözlemlemek için kullanılan bir mikroskopi tekniğidir. Çalışma prensibi kuantum tünelleme fenomenine dayanır: 1. Son derece ince bir metal uç, incelenecek yüzeye yaklaştırılır. 2. Uç ile yüzey arasında atomlararası mesafeye kadar bir yakınlık sağlandığında, uç ile yüzey arasında düşük bir voltaj uygulanır. 3. Elektronlar, bu iki nokta arasında fiziksel bir temas olmaksızın, tünelleme adı verilen bir fenomen sayesinde hareket ederler. 4. Tünelleme akımı, uç ile yüzey arasındaki mesafeye son derece duyarlıdır ve bu akım, ucu hareket ettirerek yüzeydeki atomların yerlerini taramak için kullanılır. 5. Elektrik akımının ölçülmesiyle elde edilen veriler, atomların ve yüzeyin detaylı bir haritasını oluşturur. Kullanım alanları arasında nanoteknoloji, malzeme bilimi, yarı iletken araştırmaları ve biyoloji bulunur.