表面力测量提供对表面和分子之间力的直接实验探测。表面力仪（SFA）由Israelachvili和Tabor开发，以埃分辨率测量两个分子级光滑表面之间的力作为间距的函数。它在建立胶体稳定性的DLVO理论和理解分子间相互作用方面具有基础性意义。
SFA使用两个交叉放置的原子级光滑云母圆柱体。间距通过使用等色序条纹的多光束干涉测量法测量。穿过云母表面的白光产生干涉条纹，其波长取决于表面间距和介质折射率。力由支撑下表面的双悬臂弹簧的偏转确定。
范德华力在真空和介质中始终存在于表面之间。Hamaker常数描述范德华相互作用的强度。在液体中，当介质的介电性质介于表面介电性质之间时，范德华力可能表现为斥力。
静电双电层力源于电解质溶液中带电表面。表面电荷被形成扩散层的反离子中和。当表面靠近时扩散层的重叠在水性体系中产生排斥。Debye长度表征静电力的作用范围，取决于离子强度。
DLVO理论结合范德华引力和静电排斥力解释胶体稳定性。近距离处的第一极小值导致不可逆聚集，而较大间距处的第二极小值可能产生可逆絮凝。Schulze-Hardy规则描述电解质价态对临界聚沉浓度的影响。
除DLVO力之外，在特定系统中还可测量其他相互作用。水化力源于亲水表面附近的水分子结构化。疏水相互作用驱动水中非极性表面之间的吸引，与蛋白质折叠有关。来自吸附聚合物和生物分子的空间力提供稳定化。桥接力发生在聚合物吸附在两个表面上的情况下。
原子力显微镜也可测量表面力，包括粘附力、摩擦力和单分子相互作用。使用功能化尖端的力谱以皮牛顿灵敏度测量特定的配体-受体相互作用。
