Thiết bị vi lưu chuyển các thể tích chất lỏng cực nhỏ qua các kênh nhỏ hơn một milimét. Một giọt máu, vài tế bào, một picolit thuốc thử. Quy mô nhỏ, nhưng lợi ích lại rất lớn. Ít mẫu hơn, ít thuốc thử hơn, phản ứng nhanh hơn và kiểm soát chính xác hơn. Vi lưu chuyển là hệ thống đường ống của các thiết bị phòng thí nghiệm trên chip và là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ.

Vật lý ở quy mô nhỏ lại khác. Dòng chảy tầng chiếm ưu thế, nghĩa là chất lỏng chuyển động theo các lớp song song mà không có nhiễu loạn. Sự khuếch tán diễn ra nhanh chóng vì khoảng cách ngắn. Sức căng bề mặt đóng vai trò quan trọng. Điện động học có thể di chuyển chất lỏng mà không cần bơm. Những đặc tính này cho phép kiểm soát chính xác và tạo ra các chức năng mới. Ví dụ, vi lưu chất giọt tạo ra hàng nghìn giọt đồng nhất mỗi giây để sàng lọc tốc độ cao.

Công nghệ vi lưu được sử dụng trong chẩn đoán, nơi một giọt máu có thể được phân tích để tìm nhiều dấu ấn sinh học. Nó được sử dụng trong giải trình tự DNA, nơi các chip vi lưu chuẩn bị thư viện và khuếch đại DNA. Nó được sử dụng trong nghiên cứu phát hiện thuốc, nơi các tế bào được nuôi cấy và thử nghiệm trên chip. Nó được sử dụng trong các thiết bị "cơ quan trên chip" mô phỏng các mô người. Nó được sử dụng trong hóa học, nơi các phản ứng được thực hiện trong các giọt chất lỏng.

Lĩnh vực này mang tính liên ngành, kết hợp kỹ thuật, vật lý, hóa học và sinh học. Các thiết bị thường được chế tạo từ polydimethylsiloxane, một loại polymer dẻo, bằng phương pháp in thạch bản mềm. Công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển, nhưng tiềm năng của nó rất rộng lớn.