MEMS adalah singkatan dari Micro Electro-Mechanical Systems, mengacu pada sistem mesin fungsional dengan komponen yang diukur dalam mikrometer. MEMS sering dipandang sebagai batu loncatan antara mesin skala makro konvensional dan mesin nano futuristik. MEMS-prekursor telah ada untuk sementara waktu dalam bentuk mikroelektronika, tetapi sistem ini murni elektronik, tidak mampu memproses atau mengeluarkan apa pun kecuali serangkaian impuls listrik. Namun, teknik fabrikasi MEMS modern sebagian besar didasarkan pada teknologi yang sama yang digunakan untuk memproduksi sirkuit terpadu, yaitu teknik deposisi film yang menggunakan fotolitografi.
Sebagian besar dianggap sebagai teknologi yang memungkinkan daripada tujuan itu sendiri, pembuatan MEMS dilihat oleh para insinyur dan ahli teknologi sebagai kemajuan lain yang disambut baik dalam kemampuan kita untuk mensintesis berbagai struktur fisik yang dirancang untuk melakukan tugas-tugas yang bermanfaat. Paling sering disebutkan dalam hubungannya dengan MEMS adalah gagasan “lab-on-a-chip,” perangkat yang memproses sampel kecil bahan kimia dan mengembalikan hasil yang bermanfaat. Hal ini terbukti cukup revolusioner di bidang diagnosis medis, di mana analisis laboratorium menghasilkan biaya tambahan untuk cakupan medis, keterlambatan diagnosis, dan dokumen yang tidak nyaman.
MEMS dibuat dengan salah satu dari dua cara: baik melalui pemesinan mikro permukaan, di mana lapisan material yang berurutan diendapkan pada permukaan dan kemudian diukir untuk dibentuk, atau melalui pemesinan mikro massal, di mana substrat itu sendiri digores untuk menghasilkan produk akhir. Micromachining permukaan paling umum karena dibangun di atas kemajuan sirkuit terpadu. Unik untuk MEMS, teknik deposisi terkadang meninggalkan “lapisan pengorbanan”, lapisan material yang dimaksudkan untuk dilarutkan dan hanyut pada akhir proses fabrikasi, meninggalkan struktur yang tersisa. Proses ini memungkinkan perangkat MEMS memiliki struktur kompleks dalam 3 dimensi. Berbagai roda gigi mikro, pompa, sensor, pipa, dan aktuator telah dibuat dan beberapa di antaranya sudah diintegrasikan ke dalam produk komersial sehari-hari.
Contoh penggunaan MEMS modern termasuk printer inkjet, akselerometer di mobil, sensor tekanan, optik presisi tinggi, mikrofluida, pemantauan neuron individu, sistem kontrol, dan mikroskop. Saat ini tidak ada yang namanya sistem mesin skala mikro produktif di urutan lini perakitan skala makro yang produktif, tetapi tampaknya penemuan perangkat semacam itu hanya masalah waktu. Prospek manufaktur dengan MEMS menarik karena susunan sistem seperti itu yang bekerja secara bersinggungan bisa jauh lebih produktif daripada sistem skala makro yang menempati volume yang sama dan mengkonsumsi jumlah energi yang sama. Namun, satu batasan yang menonjol adalah bahwa produk skala makro yang dibuat oleh sistem mesin skala mikro perlu terdiri terutama dari blok penyusun skala mikro pracetak.