磁相互作用是長程的磁偶極相互作用，因而如果原子顯微鏡（AFM）的探針是磁性的，而且磁針尖在磁性材料表面的上方以恒定的距離的掃描，就可以感受到磁性材料表面的雜散磁場的磁作用力。因而探測磁力梯度的分布就能夠得到產(chǎn)生雜散磁場的表面磁疇結(jié)構(gòu)，表面詞體，寫入的磁斑等表面磁結(jié)構(gòu)的信息，這個(gè)就是磁力顯微鏡的基本原理。納米尺度的磁針尖加上納米尺度的掃描高度使得對(duì)磁性材料的表面磁結(jié)構(gòu)的探測精細(xì)到了納米的尺度，這也是磁力顯微鏡（MFM）的特點(diǎn)和意義。

　　磁力顯微鏡在檢測過程中，對(duì)被檢測的樣品表面的每一行都進(jìn)行兩次的掃描。第一次掃描采用的是輕敲模式，得到樣品在這一行的高低起伏軌跡并且記錄下來；然后第二次采用的是抬起模式，使得磁性探針抬起一定的高度(一般是10～200nm)，并且按照樣品表面的起伏軌跡在進(jìn)行第二次的掃描，由于探針被抬起并且是根據(jù)樣品表面的起伏軌跡進(jìn)行掃描的，所以在第二次的掃描過程中針尖是不會(huì)接觸到樣品表面的（不會(huì)有針尖與樣品之間原子的短程斥力），并且會(huì)與其保持不變的距離（消除了樣品表面形貌的影響），磁性探針因?yàn)槭艿降拈L程磁力的作用而引起的振幅及相位變化，所以，將第二次掃描過程中探針的振幅以及相位變化記下來，就可以獲得樣品表面的漏磁場的精細(xì)梯度，最終得到樣品的磁疇結(jié)構(gòu)。一般來說，相對(duì)于磁性探針的振幅，其振動(dòng)相位對(duì)樣品表面磁場的變化更為敏感，所以，相移成像技術(shù)是磁力顯微鏡的重要方法，其結(jié)果的分辨率更高、細(xì)節(jié)也是更加的豐富。