MEMS înseamnă Micro Electro-Mechanical Systems, referindu-se la sisteme funcționale de mașini cu componente măsurate în micrometri. MEMS este adesea privit ca o piatră de temelie între mașinile convenționale la scară macro și nanomașinăria futuristă. Precursorii MEMS există de ceva vreme sub formă de microelectronice, dar aceste sisteme sunt pur electronice, incapabile să proceseze sau să emită altceva decât o serie de impulsuri electrice. Cu toate acestea, tehnicile moderne de fabricație MEMS se bazează în mare parte pe aceeași tehnologie folosită pentru fabricarea circuitelor integrate, adică tehnici de depunere a filmului care folosesc fotolitografia.
Considerată în mare măsură o tehnologie care permite, mai degrabă decât un scop în sine, fabricarea MEMS este văzută de ingineri și tehnologi ca un alt progres binevenit în capacitatea noastră de a sintetiza o gamă mai largă de structuri fizice concepute pentru a îndeplini sarcini utile. Cel mai des menționată împreună cu MEMS este ideea unui „laborator pe cip”, un dispozitiv care prelucrează mostre minuscule de substanță chimică și returnează rezultate utile. Acest lucru s-ar putea dovedi destul de revoluționar în zona diagnosticului medical, unde analiza de laborator are ca rezultat costuri suplimentare pentru acoperirea medicală, întârzieri în diagnosticare și documente incomode.
MEMS sunt fabricate într-unul din două moduri: fie prin microprelucrare la suprafață, în care straturi succesive de material sunt depuse pe o suprafață și apoi gravate pentru a forma, fie prin microprelucrare în vrac, în care substratul în sine este gravat pentru a produce un produs final. Microprelucrarea la suprafață este cea mai comună, deoarece se bazează pe progresele circuitelor integrate. Unice pentru MEMS, tehnicile de depunere lasă uneori în urmă „straturi de sacrificiu”, straturi de material menite să fie dizolvate și spălate la sfârșitul procesului de fabricație, lăsând o structură rămasă. Acest proces permite unui dispozitiv MEMS să aibă o structură complexă în 3 dimensiuni. Au fost fabricate diverse angrenaje la scară mică, pompe, senzori, țevi și dispozitive de acționare, iar unele dintre ele sunt deja integrate în produsele comerciale de zi cu zi.
Exemplele de utilizare a MEMS moderne includ imprimante cu jet de cerneală, accelerometre în automobile, senzori de presiune, optică de înaltă precizie, microfluidice, monitorizarea neuronilor individuali, sisteme de control și microscopie. În prezent, nu există un sistem productiv de mașini la microscală de ordinul liniilor de asamblare productive la scară macro, dar se pare că inventarea unui astfel de dispozitiv este doar o chestiune de timp. Perspectiva producției cu MEMS este incitantă, deoarece rețelele de astfel de sisteme care lucrează în tangentă ar putea fi substanțial mai productive decât sistemele la scară macro care ocupă același volum și consumă aceeași cantitate de energie. O limitare proeminentă, totuși, ar fi aceea că produsele la scară macro construite de sisteme de mașini la scară mică ar trebui să fie compuse în principal din blocuri de construcție la scară mică prefabricate.