要观察原子，通常需要使用具有极高分辨率的显微镜技术。以下是几种能够观察原子的显微镜类型：
扫描隧道显微镜（STM）
STM利用量子隧道效应，通过一个尖锐的探针与样品表面接触，通过改变探针与样品之间的电压来控制探针上的电荷。
当探针与样品表面之间存在足够的电压时，探针可以吸引或排斥样品表面的原子，从而产生一个信号，通过这个信号可以得到样品表面的原子图像。
STM不仅可以显示单个原子的位置，还能研究原子的排列和样品表面的电子性质。
扫描探针显微镜（SPM）
SPM是STM及其衍生技术（如原子力显微镜AFM、激光力显微镜LFM、磁力显微镜MFM等）的总称。
SPM具有原子级分辨率，能够实时、实空间、原位成像，对样品无特殊要求，可在各种环境中成像，并具备纳米操纵及加工功能。
场离子显微镜（FIM）
FIM是最早达到原子分辨率的显微镜，能够直接显示样品表层的原子排列和缺陷。
FIM要求样品处理成针状，并在高真空条件下使用成像气体，通过给样品加高压使气体原子电离，在荧光屏上显示原子图像。
扫描透射电子显微镜（STEM）
STEM是透射电子显微镜（TEM）的一种发展，通过球差校正器提高分辨率，可以实现单个原子柱的成像观察。
STEM结合能量分辨率为亚电子伏特的电子能量损失谱分析，能够对材料微结构与精细化学组分进行表征与分析。
原子力显微镜（AFM）
AFM主要用于观察接近样品表面的局部性质，具有原子尺度的表面细节观察能力。
以上显微镜技术各有特点，选择使用哪种显微镜取决于研究的具体需求和样品条件。