Ένα μικροηλεκτρόδιο είναι ένα εξαιρετικά μικρό ηλεκτρόδιο με άκρο που μπορεί να εισαχθεί στο τοίχωμα ενός μόνο στοιχείου χωρίς να προκαλέσει βλάβη. Τα μικροηλεκτρόδια έχουν πολλές χρήσεις και πιθανές εφαρμογές και έχουν σχεδιαστεί αρκετές παραλλαγές σε εργαστηριακά περιβάλλοντα σε όλο τον κόσμο. Έχουν επίσης διεξαχθεί πολυάριθμες δοκιμές μικροηλεκτροδίων σε διάφορα θέματα, καταδεικνύοντας ορισμένες από τις πιθανές εφαρμογές τους.
Τα ηλεκτρόδια είναι συσκευές σχεδιασμένες να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Στην περίπτωση μικροηλεκτροδίου, η συσκευή είναι κατασκευασμένη από γυαλί και γεμάτη με αγώγιμο διάλυμα. Είναι επίσης δυνατή η εισαγωγή ενός μικρού ασημένιου σύρματος για εφαρμογές στις οποίες είναι επιθυμητή μια μεταλλική ηλεκτρική επαφή. Μετρώντας την ηλεκτρική ενέργεια που περνά μέσα από το ηλεκτρόδιο, οι άνθρωποι μπορούν να συλλέξουν δεδομένα. Στην απλούστερη μορφή του, ένα μικροηλεκτρόδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει κάτι σαν τη μέτρηση των ηλεκτρικών παλμών που υπάρχουν κατά την κατάσταση ηρεμίας και ενεργού των κυττάρων, αλλά η συσκευή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μετρήσεις του pH, του διαλυμένου οξυγόνου και άλλων ουσιών.
Με τη χρήση ενός μικροηλεκτροδίου ή μιας συστοιχίας μικροηλεκτροδίων, οι ερευνητές μπορούν να συλλέξουν όλα τα είδη δεδομένων για τους ζωντανούς οργανισμούς. Εισάγοντας αυτές τις συσκευές σε έναν ζωντανό οργανισμό και αφήνοντάς τες στη θέση τους, οι άνθρωποι μπορούν να καταγράφουν πληροφορίες και τα μικροηλεκτρόδια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μετάδοση πληροφοριών. Η ανάπτυξη τέτοιων μικροσκοπικών ηλεκτροδίων καθιστά δυνατές διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής, καθώς μια συστοιχία θα μπορούσε ενδεχομένως να εμφυτευθεί στον εγκέφαλο και να χρησιμοποιηθεί για την επικοινωνία με μια συσκευή έξω από το σώμα. Οι συστοιχίες μικροηλεκτροδίων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πράγματα όπως ο έλεγχος των προθέσεων.
Εκτός από το ότι είναι πολύ χρήσιμες για τη μελέτη ζωντανών οργανισμών, αυτές οι συσκευές έχουν και κάποιες άλλες δυνητικά ενδιαφέρουσες εφαρμογές. Σε εύκαμπτες ηλεκτρονικές συσκευές όπου τα μεγαλύτερα ηλεκτρόδια ενδέχεται να κινδυνεύουν να σπάσουν ή να αστοχήσουν, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μικροηλεκτρόδια. Αυτά τα μικροσκοπικά ηλεκτρόδια μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να είναι όσο το δυνατόν μικρότερες ή μικροσκοπικές, επιτρέποντας στους κατασκευαστές να αναπτύξουν όλο και πιο φορητές συσκευές.
Η κατασκευή μικροηλεκτροδίων αποτελεί πρόκληση, καθώς απαιτεί τη χρήση πολύ ακριβούς εξοπλισμού που μπορεί να λειτουργήσει σε λεπτομερείς, μικρές εργασίες. Ορισμένοι κατασκευαστές είχαν επιτυχία με την τρισδιάστατη εκτύπωση, χρησιμοποιώντας τους εκτυπωτές για να παράγουν μικροηλεκτρόδια τυποποιημένου μεγέθους και σχεδίου. Είναι επίσης δυνατή η κατασκευή αυτών των συσκευών με το χέρι ή η μετατροπή πιο συμβατικού εξοπλισμού κατασκευής για την κατασκευή μικροηλεκτροδίων. Οι ερευνητές που εργάζονται με αυτές τις συσκευές μπορούν να επιλέξουν να κατασκευάσουν τις δικές τους, ώστε να μπορούν να πειραματιστούν με νέες τεχνικές και υλικά κατασκευής.