原子力顯微鏡在生物領域有著廣泛的應用，生物分子能夠在原子力顯微鏡的檢測下，看到物質超微結構的變化，這些變化包含表面結構的缺陷、表面吸附的形態等。對生物分子的研究有著重要的作用。

原子力顯微鏡可研究活細胞或固定細胞如紅細胞、白細胞、細菌、血小板、心肌細胞、活腎上皮細胞及神經膠質細胞的動態行為。原子力顯微鏡對體外動態細胞的分析具有非凡的能力。這些研究大都把樣品直接放置在玻片上，不需要染色和固定，樣品制備和操作環境相當簡單。

原子力顯微鏡在生物領域的應用中，能夠用以研究細胞的動態行為。所研究的細胞包括很多類型的活細胞，對這些細胞具有很強的分析能力。這些細胞的檢測，不需要特別的設置，直接將其放置在顯示鏡下就能夠實現。不需要特殊固定，操作起來簡單易上手。舉個例子來說，通過原子力顯微鏡來研究活腎上皮細胞，可在漿膜小斑上以50nm的分辨率觀察細胞骨架元素、漿膜淺凹和膜結合絲。

原子力顯微鏡能夠對這些細胞進行細微的納米級的檢測，看到其細微的結構變化，將這些變化通過計算機系統記錄并采集，從而能夠進行進一步細微的研究。通過原子力顯微鏡還能夠觀測到水中微小細菌的細胞結構，能夠細微的觀察到其變化。

除此之外，原子力顯微鏡還可以用來觀察神經元和神經膠質細胞在活體狀態下質膜下微絲的運動，從而能夠看到其中的病理性細胞，并且能夠進行相關的人工操作，這對生物醫學領域的發展有著重要的意義。由此可見，原子力顯微鏡能夠對生物分子形態學進行細微的觀察與研究，通過觀察生態細胞表面形態的變化，來對細胞的變化進行觀察，尤其是對一些病理細胞的觀察，對生物醫學的發展意義非凡。

除了對細胞的觀察，原子力顯微鏡還能夠對蛋白質、DNA、病毒等進行細微的觀測，能夠較為直接的觀察到這些生物分子的變化。從而為生物技術的發展奠定了良好的基礎。

原子力顯微鏡技術憑借其本身的高分辨率優勢，廣泛的應用在生物科學領域。已經成為物體表面結構高分辨率圖像的重要工具。更重要的是能夠觀察細微的生物宏觀分子的變化，這就使得原子力顯微鏡在生物領域擁有了廣闊的發展前景。隨著樣品制備技術的完善，未來原子力顯微鏡的將朝著更加的精細化方向發展，在原來的高分辨率的基礎上，再有一些更大突破。

原子力顯微鏡是一種分辯率尤高的顯微鏡，擺脫了以往傳統顯微鏡的在分辨率方面的缺陷，對生物領域宏觀分子的檢測有很大的助益。而在實踐中，原子力顯微鏡在生物科學領域應用還是比較廣泛的，對于生物細胞的檢測，對于神經元以及神經膠質細胞在活體狀態的變化等都有著重要的意義。相信未來原子力顯微鏡還將持續不斷應用在生物科學領域。