Her er hvorfor:
* atomopløsning: STM'er er i stand til at billeddannelsesoverflader i atomskalaen, hvilket betyder, at de kan skelne individuelle atomer.
* kvantetunneling: De arbejder ved at bruge fænomenet kvantetunneling, hvor elektroner kan passere gennem en barriere, selvom de ikke har nok energi til at gøre det klassisk. Dette gør det muligt for STM at "føle" overfladen på atomniveau.
* Skarp tip: STM bruger et meget skarpt spids, der bringes ekstremt tæt på overfladen. Tipens bevægelse og tunnelstrømmen kontrolleres omhyggeligt for at skabe et billede.
Andre teknikker som transmissionselektronmikroskopi (TEM) Kan også give billeder med høj opløsning, men de opnår typisk ikke det samme niveau af atomdetaljer som en STM.