Een microarray is een chip bedekt met duizenden kleine stipjes DNA of eiwit. Elk stipje correspondeert met een specifiek gen of eiwit. Wanneer een monster wordt aangebracht, binden de moleculen in het monster zich aan hun corresponderende stipjes. De mate van binding wordt gemeten, wat een momentopname geeft van de genexpressie of eiwitniveaus van duizenden doelwitten tegelijk. De technologie was revolutionair toen ze eind jaren negentig verscheen.

Het meest voorkomende type is de DNA-microarray. Deze kan de expressie van elk gen in een genoom in één experiment meten. Ook kunnen hiermee genetische variaties worden gedetecteerd, zoals enkelvoudige nucleotidepolymorfismen en veranderingen in het aantal kopieën. Eiwitmicroarrays meten eiwitniveaus en interacties. Weefselmicroarrays stellen pathologen in staat om veel weefselmonsters op één objectglaasje te analyseren.

Microarrays zijn voor genexpressieonderzoek grotendeels vervangen door RNA-sequencing, omdat sequencing gevoeliger is en nieuwe transcripten kan detecteren. Microarrays blijven echter nuttig voor high-throughput genotypering, klinische diagnostiek en toepassingen waarbij kosten een belangrijke rol spelen. Ze worden ook gebruikt in onderzoek om sequencingresultaten te valideren.

De technologie is volwassen en breed beschikbaar. Het vereist een zorgvuldig experimenteel ontwerp en data-analyse. Een microarray-experiment kan meer data genereren dan een enkel laboratorium kan interpreteren, vandaar dat bio-informatica essentieel is.