Rastersondenmikroskopie bezeichnet Methoden wie Rasterkraft- und Rastertunnelmikroskopie, bei denen eine feine Sonde zeilenweise über eine Oberfläche geführt wird. Aus Kraft-, Strom- oder Schwingungssignalen werden topographische und funktionelle Karten mit nanometergenauer Auflösung erstellt. In den Materialwissenschaften erlaubt sie die Charakterisierung von Rauheit, Adhäsion, mechanischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften bis hin zur Manipulation einzelner Atome.