Mikrotomi on laite, jota käytetään leikkaamaan erittäin ohuita materiaaliviipaleita kappaleiksi. Yleensä tämä suoritetaan valmistettaessa esineitä mikroskooppista tutkimusta varten. Mikrotomeja on saatavana useissa malleissa, joissa käytetään erilaisia leikkuukomponentteja. Näin otetaan huomioon valmistettavan materiaalin fysikaaliset ominaisuudet ja käytettävän mikroskoopin tyyppi. Biologisten osien mikroskooppista tutkimusta kutsutaan histologiaksi.
Kelkkamikrotomissa leikattava materiaali pidetään liukukuljettimessa, joka liikkuu terän pinnan poikki. Materiaalin valmistamiseksi viipaloimiseksi parafiinivahan tai epoksin infuusio kovettaa näytteen kiinteäksi aineeksi. Näyte asetetaan sitten mikrotomin sukkulaan. Käytetään useita erilaisia terän malleja näytteen sakeuden ja vaaditun leikkauspaksuuden mukaan. Terät voivat olla metalleja, lasia tai timantteja.
Pyörivässä mikrotomissa oleva leikkuuterä tai veitsi on myös kiinteässä asennossa suhteessa näytteeseen. Vauhtipyörän pyörivä liike muuttuu näytteen vaakasuoraksi veitsen poikki. Tyypillisesti näytteen laskeminen paikalleen tapahtuu käsin ohjauspyörän avulla. Tämä toiminto on automatisoitu viime aikoina pyörivissä malleissa, mikä mahdollistaa tarkemman leikkaamisen.
Pyörivää mikrotomimallia käytetään yleensä silloin, kun kryogeeniset olosuhteet ovat välttämättömiä. Leikkaus tapahtuu nestetyppikammiossa, jolloin näyte voidaan kovettaa lasimaiseen tilaan. Pyörivää rakennetta käytetään myös ultramikrotominäytteenotossa, jossa tarvitaan erittäin ohuita osia. Tarvitaan erittäin tarkat tuotantotoleranssit, jotta varmistetaan tarvittava tarkkuus osien valmistamiseksi elektronimikroskopiaa varten. Leikkuuterät on yleensä valmistettu helmilaatuisista timanteista.
Toisin kuin mekaaniset mikrotomit, jotka joutuvat fyysiseen kosketukseen näytteen kanssa, lasermikrotomit eivät vaadi näytteen valmistelua. Leikkauslaite on pulssi -infrapunalaser. Tämä mahdollistaa näytteenoton erittäin tarkan hallinnan ja soveltuu yhtä hyvin pehmytkudokseen kuin kovaan materiaaliin, kuten luuhun. Fyysisen kosketuksen poistaminen näytemateriaalin kanssa poistaa suuren osan kontaminaation mahdollisuudesta.
Vähemmän tiukoissa sovelluksissa opiskelija tai harrastaja voi käyttää kädessä pidettävää mikrotomia. Nämä laitteet mahdollistavat kudosleikkeiden ottamisen objektilasien valmistukseen, tosin paljon vähemmän tarkasti kuin laboratoriolaitteet. Laite pitää näytemateriaalia tiukasti kiinni ja siirtyy leikkausasentoon tarkasti. Leikkaus otetaan sitten manuaalisesti partaveitsellä.