Στη μέθοδο SFA, δύο λείες κυλινδρικά καμπύλες επιφάνειες των οποίων οι κυλινδρικοί άξονες είναι τοποθετημένοι σε γωνία 90° μεταξύ τους, πλησιάζουν η μία την άλλη σε κατεύθυνση κάθετη προς τους άξονες. Η απόσταση μεταξύ των επιφανειών στο σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης ποικίλλει από μερικά μικρόμετρα έως μερικά νανόμετρα και μέχρι την επαφή. Όταν οι δύο καμπύλοι κύλινδροι έχουν την ίδια ακτίνα καμπυλότητας, R, αυτή η λεγόμενη γεωμετρία των «διασταυρωμένων κυλίνδρων» είναι μαθηματικά ισοδύναμη με την αλληλεπίδραση μεταξύ μιας επίπεδης επιφάνειας και μιας σφαίρας ακτίνας R. Η χρήση της γεωμετρίας των διασταυρωμένων κυλίνδρων κάνει την ευθυγράμμιση πολύ πιο εύκολη, επιτρέπει τον έλεγχο πολλών διαφορετικών περιοχών επιφάνειας για καλύτερα στατιστικά στοιχεία και επίσης επιτρέπει τη λήψη μετρήσεων που εξαρτώνται από τη γωνία. Μια τυπική ρύθμιση περιλαμβάνει R = 1 cm. Οι μετρήσεις θέσης γίνονται συνήθως με μια πηγή λευκού φωτός και με ανάλυση των κροσσών ίσης χρωματικής τάξης (FECO) (αν και η χρήση λέιζερ είναι επίσης δυνατή). Το υπόστρωμα για τις επιφάνειες ή τα μόρια ενδιαφέροντος είναι γενικά μαρμαρυγία επικαλυμμένη με ένα ημι-ανακλαστικό στρώμα αργύρου. Αυτή η οπτική διάταξη επιτρέπει τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ των δύο επιφανειών. Η μίκα χρησιμοποιείται επειδή είναι εξαιρετικά επίπεδη, εύκολη στην επεξεργασία και οπτικά διαφανής. Οποιοδήποτε άλλο υλικό ή μόριο ενδιαφέροντος μπορεί να επικαλυφθεί ή να προσροφηθεί στο στρώμα μίκας.

Μια τυπική μέτρηση με το όργανο SFA φαίνεται στο διάγραμμα. Οι επιφάνειες μίκας αποκαλύπτουν βούρτσες πολυστυρενίου που σχηματίζονται όταν έχει πραγματοποιηθεί προηγουμένως επώαση για 24 ώρες σε διάλυμα τολουολίου.