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生雜散磁場的表面磁疇結構，表面詞體，寫入的磁斑等表面磁結構的信息，這個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磁性材料的表面磁結構的探測精細到了納米的尺度，這也是磁力顯微鏡（MFM）的特點和意義。

　　磁力顯微鏡在檢測過程中，對被檢測的樣品表面的每一行都進行兩次的掃描。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行第二次的掃描，由于探針被抬起并且是根據樣品表面的起伏軌跡進行掃描的，所以在第二次的掃描過程中針尖是不會接觸到樣品表面的（不會有針尖與樣品之間原子的短程斥力），并且會與其保持不變的距離（消除了樣品表面形貌的影響），磁性探針因為受到的長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梯度，最終得到樣品的磁疇結構。一般來說，相對于磁性探針的振幅，其振動相位對樣品表面磁場的變化更為敏感，所以，相移成像技術是磁力顯微鏡的重要方法，其結果的分辨率更高、細節也是更加的豐富。