Skenuojantis tunelinis mikroskopas (STM) yra naujoviškas mikroskopo tipas, kuriame, užuot naudoję atspindinčią šviesą, kaip įprasti optiniai mikroskopai, paviršiui vaizduoti naudojamas kvantinis tunelis tarp mėginio ir zondo galo. STM pasiekiama skiriamoji geba gali siekti 0.1 nm šoninę skiriamąją gebą ir 0.01 nm gylio skiriamąją gebą. Tai kelis kartus didesnė nei skiriamoji geba, pasiekiama naudojant geriausius elektroninius mikroskopus.
STM gali veikti įvairiose aplinkose: be itin didelio vakuumo, jis taip pat veikia aplinkoje, prisotintoje vandens, oro ir kt. Dėl to mikroskopas yra labai lankstus. Tačiau paviršius turi būti labai švarus, o STM galas labai aštrus, todėl vaizduojant gali kilti praktinių iššūkių. 1981 m. STM sukūrė Gerd Binnig ir Heinrich Rohrer. 1986 m. jie laimėjo Nobelio fizikos premiją už darbą su STM.
STM antgalis yra toks aštrus, kad jį sudaro tik vienas atomas. Kai antgalis yra „nuobodus“ ir susideda iš dviejų atomų, o ne iš vieno, dėl to susidaro neryškesni vaizdai. Iššūkis sukurti pakankamai aštrius antgalius paskatino mokslininkus ištirti anglies nanovamzdelių, kaip STM antgalių, naudojimą, nes jie yra labai standūs ir lengvai pagaminami. Antgalis kartais vadinamas „plunksna“, o platinos ir iridžio derinys yra viena iš plačiausiai naudojamų antgalių medžiagų.
Kaip ir daugelis kitų mikroskopų, norint sukurti naudingą STM, dažnai reikalingas pažangus vibracijos slopinimas. Ankstyvosiose sistemose buvo naudojamos magnetinės levitacijos schemos, nors šiandien populiariausios yra spyruoklinės sistemos. Netrukus po to, kai STM tapo plačiai žinoma, vidurinės mokyklos mokinys sugebėjo sukurti neapdorotą, naudodamas tik apie 100 JAV dolerių (USD) medžiagų. Osciloskopas buvo naudojamas kaip vaizdo ekranas.
STM antgalį valdo „pjezo“ arba pjezoelektrinis kristalas, kuris, reaguodamas į elektrinį lauką, išlinksta nedideliu, bet labai nuspėjamu būdu. STM antgalio judėjimas yra visiškai valdomas kompiuteriu.