MEMS je skraćenica od mikroelektromehaničkih sustava, koji se odnosi na funkcionalne sustave strojeva s komponentama mjerenim u mikrometrima. MEMS se često promatra kao odskočna daska između konvencionalnih strojeva na makro skali i futurističkih nanomašina. MEMS-prekursori postoje već neko vrijeme u obliku mikroelektronike, ali ti su sustavi isključivo elektronički, nesposobni za obradu ili ispuštanje bilo čega osim niza električnih impulsa. Međutim, moderne tehnike izrade MEMS-a uglavnom se temelje na istoj tehnologiji koja se koristi za proizvodnju integriranih sklopova, odnosno tehnikama taloženja filma koje koriste fotolitografiju.
Inženjeri i tehnolozi smatraju stvaranjem MEMS-a, koji se uglavnom smatra tehnologijom koja omogućuje omogućavanje, a ne svrhom sama po sebi, kao još jedan dobrodošao napredak u našoj sposobnosti da sintetiziramo širi raspon fizičkih struktura dizajniranih za obavljanje korisnih zadataka. U kombinaciji s MEMS-om najčešće se spominje ideja “laboratorija na čipu”, uređaja koji obrađuje malene uzorke kemikalije i daje korisne rezultate. To bi se moglo pokazati prilično revolucionarnim u području medicinske dijagnoze, gdje laboratorijske analize rezultiraju dodatnim troškovima liječničke pokrivenosti, kašnjenjem u dijagnozi i nezgodnom papirologijom.
MEMS se izrađuju na jedan od dva načina: ili površinskom mikroobradom, u kojoj se uzastopni slojevi materijala talože na površinu, a zatim se ugraviraju u oblik, ili kroz mikroobradu u glomaznom stanju, gdje se sama podloga urezuje kako bi se dobio konačni proizvod. Površinska mikroobrada je najčešća jer se temelji na napretku integriranih sklopova. Jedinstvene za MEMS, tehnike taloženja ponekad ostavljaju za sobom “žrtvene slojeve”, slojeve materijala koji su trebali biti otopljeni i isprani na kraju procesa izrade, ostavljajući preostalu strukturu. Ovaj proces omogućuje MEMS uređaju da ima složenu strukturu u 3 dimenzije. Proizvedeni su različiti mikrozupčanici, pumpe, senzori, cijevi i aktuatori, a neki od njih su već integrirani u svakodnevne komercijalne proizvode.
Primjeri suvremene upotrebe MEMS-a uključuju inkjet pisače, akcelerometre u automobilima, senzore tlaka, visoko preciznu optiku, mikrofluidiku, praćenje pojedinačnih neurona, upravljačke sustave i mikroskopiju. Trenutačno ne postoji produktivni mikrorazmjerni strojni sustav reda produktivnih makrorazmjernih montažnih linija, no čini se da je izum takvog uređaja samo pitanje vremena. Izgledi za proizvodnju s MEMS-om su uzbudljivi jer bi nizovi takvih sustava koji rade u tangenti mogli biti znatno produktivniji od sustava na makro razini koji zauzimaju isti volumen i troše istu količinu energije. Jedno istaknuto ograničenje, međutim, bilo bi to da bi se proizvodi makrorazmjera izgrađeni od strane mikrostrojnih sustava morali prvenstveno sastojati od prefabriciranih građevnih blokova mikrorazmjera.