Mikroskopie skenující sondou (Scanning Probe Microscopy) je soubor mikroskopických technik, využívajících těsného přiblížení měřicí sondy ke vzorku – pracují v oblasti blízkého pole (pro optické metody velikost oblasti je menší než příslušná vlnová délka). Tak malá vzdálenost dovoluje dosáhnout rozlišení pod tzv. difrakční mezí, která je srovnatelná s vlnovou délkou, ovšem za cenu získání pouze lokální informace o vzorku. Pro charakterizaci celého povrchu vzorku je nutno provádět postupná měření ve více bodech – skenování sondou nad vzorkem. Metody poskytují trojrozměrný obraz v přímém prostoru, narozdíl od třeba difrakčních technik nebo elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením. Velká blízkost sondy a vzorku umožňuje snížení energie určené k měření a tím snížení energetického zatížení vzorku (zvláště v porovnání s elektronovou mikroskopií). Naopak, uvedená vzdálenost klade nároky na mechanickou stabilitu a řízení pohybu, protože může dojít k mechanickému poškození vzorku (i to lze využít, konkrétně k vytváření nanostruktur až na úrovni jednotlivých atomů).
Metoda umožňuje zobrazovat výřezy vzorků ve velikostech od stovek mikrometrů do jednotek nanometrů, pro nejmenší oblasti až se subatomárním rozlišením. Z principu metody vyplývá různé rozlišení v rovině skenování (povrchu vzorku) a ve směru k ní kolmém (označovaném jako osa z). První z nich je dáno především velikostí sondy a měřicích rozestupů, druhé závisí na charakteru interakce a mechanické stabilitě mikroskopu. V nejlepších případech dosahují rozlišení hodnot setin až tisícin nanometrů. Většina metod však dovoluje určení parametrů pouze povrchových nebo těsně podpovrchových vrstev, nepracují v transmisním režimu.
Techniky SPM tedy vhodně překrývají rozsahy dosažitelné pomocí optické a elektronové mikroskopie, čehož je možno využít k jejich vzájemným kombinacím. Orientace polohy na vzorku se často dosahuje použitím optického systému (se zvětšením asi 100×), naopak mikroskop se skenující sondou je možno zabudovat do prostoru elektronového mikroskopu. Malé rozměry umožňují rovněž zabudování do různých aparatur pro vytváření a přípravu vrstev (napařování, epitaxe apod.)
Technika SPM nemusí být pouze zobrazovací, ale lze ji použít i k modifikaci povrchů až na atomární škále. Lze provádět litografické zpracování, mechanické odstraňování, manipulace s molekulami i jednotlivými atomy. Pro vědecké studium těchto mechanismů je zvlášť výhodná možnost přetvářet i zobrazovat jedním zařízením, bez nutnosti přenosu vzorku.
Různé odnože SPM našly uplatnění především ve fyzice povrchů (první významnou aplikací bylo určení způsobu rekonstrukce povrchu křemíku), ale i v biologii (studium na živých buňkách), při studiu práškových nanočástic nebo v technologii testování integrovaných obvodů. Velké naděje jsou rovněž vkládány do použití SPM v záznamové technice, která umožní několikanásobně zvětšit hustotu dat oproti současným magnetickým médiím.