Ionmikroskop, ionsondemikroskop, fællesbetegnelse for en række apparater, hvor faste stoffers overflader undersøges ved spredning af en meget fin ionstråle med en diameter på ca. 1 μm. Ved at bevæge ionstrålen hen over prøven og registrere den spredte stråling kan der fremstilles et billede af overfladen. Ionstråler af brint eller helium med en energi på nogle få MeV anvendes til at undersøge, hvilke grundstoffer der findes i en prøves overflade. Ved brug af en ionstråle med lavenergetiske ædelgasioner vil der løsrives atomer fra prøvens overflade (sputtering), som i takt med at overfladen eroderes, gør det muligt at bestemme dens kemiske sammensætning i forskellig dybde.