原子を見るには、可視光よりもはるかに短い波長の粒子のビームを使用する顕微鏡を使用する必要があります。そのような顕微鏡の1つは、鋭い金属先端を使用して材料の表面をスキャンする走査型トンネル顕微鏡(STM)です。先端は表面の非常に近くに配置され、先端とサンプルの間に電圧が加えられます。これにより、トンネリング電流が先端とサンプルの間を流れ、表面の画像を作成するために使用できます。 STMはナノメートルの一部の解像度を達成し、個々の原子を画像化できるようにします。
原子を見るために使用できる別のタイプの顕微鏡は、透過型電子顕微鏡(TEM)です。 TEMは、非常に高いエネルギーに加速された電子のビームを使用します。これにより、原子のサイズのサイズである数枚のピコメーター(PM)の解像度を実現できます。