Un dispozitiv microfluidic mișcă volume minuscule de lichid prin canale mai mici de un milimetru. O picătură de sânge, câteva celule, un picolitru de reactiv. Scara este mică, dar avantajele sunt mari. Mai puțină probă, mai puțin reactiv, reacții mai rapide și control precis. Microfluidica este domeniul de funcționare a dispozitivelor lab-on-a-chip și un domeniu în creștere în sine.

Fizica la scară mică este diferită. Fluxul laminar domină, ceea ce înseamnă că fluidele se mișcă în straturi paralele fără turbulențe. Difuzia este rapidă deoarece distanțele sunt scurte. Tensiunea superficială contează. Electrocinetica poate mișca fluide fără pompe. Aceste proprietăți permit un control precis și funcții noi. Microfluidica cu picături, de exemplu, generează mii de picături uniforme pe secundă pentru screening de mare randament.

Microfluidica este utilizată în diagnosticare, unde o picătură de sânge poate fi analizată pentru mai mulți markeri. Este utilizată în secvențierea ADN-ului, unde cipurile microfluidice pregătesc biblioteci și amplifică ADN-ul. Este utilizată în descoperirea de medicamente, unde celulele sunt cultivate și testate pe cip. Este utilizată în dispozitivele organ-on-a-chip care modelează țesuturile umane. Este utilizată în chimie, unde reacțiile sunt efectuate în picături.

Domeniul este interdisciplinar, combinând ingineria, fizica, chimia și biologia. Dispozitivele sunt adesea fabricate din polidimetilsiloxan, un polimer flexibil, folosind litografie moale. Tehnologia este încă în curs de maturizare, dar potențialul său este vast.