原子力顯微鏡能對(duì)轉(zhuǎn)錄的過程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，在加入核苷酸后，沉積到云母上的延長(zhǎng)復(fù)合物沿著DNA模板單向移動(dòng)。兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)RNAP與DNA的相對(duì)移動(dòng)與轉(zhuǎn)錄的實(shí)際情況相符。通過PAGE對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果顯示與云母結(jié)合的復(fù)合物具有活性，而且轉(zhuǎn)錄的速度與用原子力顯微鏡測(cè)得的近似生物分子的構(gòu)象改變也是原子力顯微鏡的重要觀察內(nèi)容。將尿素酶沉積到云母上并用原子力顯微鏡掃描，在液池中加入尿素后發(fā)現(xiàn)，懸臂的垂直波動(dòng)明顯增加，這提示由酶活動(dòng)引起的構(gòu)象改變能直接通過原子力顯微鏡記錄下來。

原子力顯微鏡AFM在研究分子識(shí)別中的應(yīng)用分子間的相互作用在生物學(xué)領(lǐng)域中相當(dāng)普遍，例如受體和配體的結(jié)合，抗原和抗體的結(jié)合，信息傳遞分子間的結(jié)合等，是生物體中信息傳遞的基礎(chǔ)。原子力顯微鏡可作為一種力傳感器來研究分子間的相互作用。生物素和抗生物素蛋白鏈菌素間有高親和力，其相互作用的熱力學(xué)數(shù)據(jù)也較為清楚。因而，生物素和抗生物素蛋白鏈菌素是原子力顯微鏡測(cè)定特異相互作用力的良好典型。

原子力顯微鏡在物質(zhì)超微結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用：原子力顯微鏡可以直接觀察到表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置、以及有表面吸附體引起的表面重構(gòu)等。原子力顯微鏡可以觀察許多不同材料的原子級(jí)平坦結(jié)構(gòu)，例如，可以用原子力顯微鏡AFM對(duì)DL-亮氨酸晶體進(jìn)行研究，可觀察到表面晶體分子的有序排列，其晶格間距與X射線衍射數(shù)據(jù)相符。已有文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于采用原子力顯微鏡對(duì)APA薄膜的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)了APA表面的特殊結(jié)構(gòu)，從而揭示了APA表面超微結(jié)構(gòu)對(duì)半滲透性的重要意義。目前，利用原子力顯微鏡已獲得了DNA、透析薄膜、烷烴分子、脂肪酸薄膜以及多糖等的超微結(jié)構(gòu)的圖象。