माइक्रोएरे एक चिप होती है जिस पर डीएनए या प्रोटीन के हजारों छोटे-छोटे बिंदु होते हैं। प्रत्येक बिंदु एक विशिष्ट जीन या प्रोटीन से संबंधित होता है। जब कोई नमूना इस पर रखा जाता है, तो नमूने में मौजूद अणु अपने पूरक बिंदुओं से जुड़ जाते हैं। इस जुड़ाव की मात्रा को मापा जाता है, जिससे एक ही बार में हजारों लक्ष्यों में जीन अभिव्यक्ति या प्रोटीन स्तर का स्नैपशॉट प्राप्त होता है। 1990 के दशक के उत्तरार्ध में जब यह तकनीक सामने आई, तो इसने एक क्रांतिकारी बदलाव ला दिया।

सबसे आम प्रकार डीएनए माइक्रोएरे है। यह एक ही प्रयोग में जीनोम के प्रत्येक जीन की अभिव्यक्ति को माप सकता है। यह एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपता और प्रतिलिपि संख्या परिवर्तन जैसे आनुवंशिक भिन्नताओं का भी पता लगा सकता है। प्रोटीन माइक्रोएरे प्रोटीन के स्तर और उनकी परस्पर क्रियाओं को मापते हैं। ऊतक माइक्रोएरे रोगविज्ञानी को एक ही स्लाइड पर कई ऊतक नमूनों का विश्लेषण करने की अनुमति देते हैं।

जीन अभिव्यक्ति के अध्ययन के लिए माइक्रोएरे की जगह अब काफी हद तक आरएनए सीक्वेंसिंग का उपयोग होने लगा है, क्योंकि सीक्वेंसिंग अधिक संवेदनशील है और नए ट्रांसक्रिप्ट का पता लगा सकती है। लेकिन माइक्रोएरे अभी भी हाई-थ्रूपुट जीनोटाइपिंग, क्लिनिकल डायग्नोस्टिक्स और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हैं जहां लागत मायने रखती है। इनका उपयोग अनुसंधान में सीक्वेंसिंग परिणामों को सत्यापित करने के लिए भी किया जाता है।

यह तकनीक विकसित हो चुकी है और व्यापक रूप से उपलब्ध है। इसके लिए सावधानीपूर्वक प्रायोगिक डिजाइन और डेटा विश्लेषण की आवश्यकता होती है। एक माइक्रोएरे प्रयोग इतना अधिक डेटा उत्पन्न कर सकता है कि एक प्रयोगशाला उसका विश्लेषण नहीं कर सकती, यही कारण है कि जैवसूचना विज्ञान आवश्यक है।