Ο όρος «μικροκόλληση» αναφέρεται στην ακριβή τοποθέτηση των συνδετικών μετάλλων και στην εφαρμογή ενέργειας για το σχηματισμό συγκολλήσεων πλάτους μικρότερου από 100 μικρόμετρα. Συνήθως εκτελείται κάτω από μικροσκόπιο για ακρίβεια, η πραγματική διαδικασία συγκόλλησης σε ορισμένες περιπτώσεις μιμείται ακριβώς την κανονική συγκόλληση, απλώς σε πολύ μικρότερη κλίμακα. Στα περισσότερα βιομηχανικά περιβάλλοντα μεγάλου όγκου, η μικροσυγκόλληση είναι αυτοματοποιημένη, απαιτώντας λίγη δεξιότητα από την πλευρά του χειριστή, αλλά ορισμένες ειδικές ή ακανόνιστες συγκολλήσεις απαιτούν έναν άριστα εκπαιδευμένο τεχνικό με πολύ σταθερό χέρι. Δεδομένου ότι πρόκειται για μια τόσο ακριβή, περίπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει εξειδικευμένα εργαλεία, οι περισσότερες θέσεις εργασίας ανατίθενται σε εξωτερικούς ειδικούς.
Η μικροσυγκόλληση με αντίσταση είναι η πιο βασική μέθοδος και χρησιμοποιείται για την ένωση επίπεδων πλακών από διάφορα μέταλλα. Οι δύο πλάκες επικαλύπτονται ελαφρώς και τα ηλεκτρόδια συγκόλλησης τοποθετούνται εκατέρωθεν της επικάλυψης. Εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα για τη θέρμανση του μετάλλου σε λιωμένη κατάσταση και τα ηλεκτρόδια διοχετεύουν αυτό το ρεύμα από το ένα στο άλλο, μέσω της επικάλυψης. Καθώς το μέταλλο ψύχεται, σφυρηλατείται μεταξύ τους για να σχηματίσει έναν μόνιμο δεσμό. Η μέθοδος αντίστασης χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μικροσκοπικών ραφών όπου η άρθρωση πρέπει να είναι τέλεια επίπεδη, όπως στα ιατρικά εμφυτεύματα.
Η μικροσυγκόλληση με φλας χρησιμοποιείται για μικροσκοπικές ενώσεις πισινών, όπως σύρματα ή κοσμήματα, και γίνεται θερμαίνοντας το άκρο κάθε τεμαχίου με ηλεκτρικό ρεύμα και συσφίγγοντάς τα μεταξύ τους. Η διαδικασία παράγει μια απότομη κλίση θερμοκρασίας κατά μήκος του άξονα του τεμαχίου, έτσι επιτρέπει μια μεγάλη ποικιλία υλικών και σχημάτων να ενωθούν χωρίς παραμόρφωση. Η πιο ευέλικτη από όλες τις εργασίες μικροσυγκόλλησης, παράγει σπινθήρες, επομένως δεν είναι κατάλληλο για εύφλεκτα ή ευαίσθητα στη θερμοκρασία υλικά.
Η μικροσυγκόλληση τόξου χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο τμημάτων οποιουδήποτε σχήματος, συνήθως με τη βοήθεια ενός υλικού πλήρωσης που τοποθετείται κατά μήκος της θέσης συγκόλλησης για να λειτουργεί σαν κόλλα. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα εφαρμόζεται σε ένα ηλεκτρόδιο που οδηγείται κατά μήκος της θέσης συγκόλλησης, το οποίο θερμαίνει το βασικό μέταλλο και το μέταλλο πλήρωσης μέχρι να αναμειχθούν για να σχηματίσουν ένα νέο μέταλλο. Καθώς ο χώρος ψύχεται, τα μέρη και το υλικό πλήρωσης συνδυάζονται άρρηκτα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση ακριβών επισκευών σε μεταλλικά καλούπια και εργαλεία, ειδικά όταν τα κομμάτια έχουν κοπεί ή φθαρεί και πρέπει να κατασκευαστούν ξανά.
Η μικροσυγκόλληση με λέιζερ είναι συνήθως αυτό που χρησιμοποιείται σε αυτοματοποιημένες βιομηχανικές ρυθμίσεις. Το λέιζερ μπορεί να ελέγχεται αυστηρά όσο χρειάζεται και μπορεί να φτάσει σε δύσκολα σημεία που άλλες μέθοδοι συγκόλλησης δεν μπορούν, θερμαίνοντας το μέταλλο σχεδόν αμέσως και χωρίς να απαιτείται υλικό πλήρωσης ή πίεση για τη δημιουργία της τέλειας ένωσης κάθε φορά. Η μέθοδος λέιζερ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη χάραξη μετάλλων, αν και οι γυαλιστερές επιφάνειες μπορεί να χρειάζονται προεπεξεργασία για να αποφευχθεί η ανάκλαση του φωτός λέιζερ.