Microscopi de túnel de rastreig, un tipus de microscopi el principi de funcionament del qual es basa en el fenomen mecànic quàntic conegut com a túnel, en el qual les propietats d'ona dels electrons els permeten "túnel" més enllà de la superfície d'un sòlid cap a zones d'espai que els estan prohibides segons les regles de física clàssica. La probabilitat de trobar aquests electrons túnels disminueix exponencialment a mesura que augmenta la distància de la superfície. El STM utilitza aquesta extrema sensibilitat a la distància. La punta afilada d'una agulla de tungstè es col·loca a uns angstroms de la superfície de la mostra. S’aplica un petit voltatge entre la punta de la sonda i la superfície, provocant que els electrons es posin a túnel a través del buit. A mesura que la sonda s’escaneja per la superfície, registra variacions en el corrent de túnel i es pot processar aquesta informació per proporcionar una imatge topogràfica de la superfície.
La STM va aparèixer el 1981, quan els físics suïssos Gerd Binnig i Heinrich Rohrer es van proposar construir una eina per estudiar la conductivitat local de les superfícies. Binnig i Rohrer van triar la superfície d'or per a la seva primera imatge. Quan la imatge es mostrava a la pantalla d’un monitor de televisió, van veure files d’àtoms precisament espaiats i van observar terrasses àmplies separades per passos d’un àtom d’alçada. Binnig i Rohrer havien descobert en el STM un mètode senzill per crear una imatge directa de l'estructura atòmica de les superfícies. El seu descobriment va obrir una nova era per a la ciència superficial, i el seu impressionant assoliment va ser reconegut amb l’atorgament del premi Nobel de física de 1986.
