Эксперимент по зонда Кельвина использует метод без разрушения для того чтобы определить относительную разницу в рабочей функции между зондом и образцом. Рабочая функция описывает энергию необходима, что освободила электрон от поверхности проводника; electrochemists часто интерпретируют это как разница от энергии уровня Ферми электрода, средних электронов, и этого из вакуума.

Микрозонд металла расположен близко к поверхности образца (заказанн 100 микронов). Если микрозонд и образец различных металлов, то разность энергии между их электронами. Микрозонд после этого электрически замкнут накоротко к образцу, через внутреннюю электронику системы. Как следствие, формы одного металла положительный заряд на своей поверхности и другой металл формируют отрицательный заряд на своей поверхности. Зонд и образец отделены диэлектрическим (воздух), так конденсатор сформированы. Зонд после этого вибрироват и «потенциал затыловки» или «аннулируя потенциал» после этого приложенные достаточные для того чтобы уменьшить эту емкость. На подводимом напряжении которое причиняет емкость пойти до нул, достигано первоначальное государство. Записано и составлено схему это значение.

Эксперименты типично выполнены в окружающих газообразных условиях, но несколько опубликованных примеров используют humidified окружающие среды. Основной проводя образец может иметь органическое покрытие или красить приложенный.