Termi “mikrohitsaus” viittaa tarkkaan kiinnitysmetallien sijoittamiseen ja energian käyttöön alle 100 mikrometrin leveiden hitsien muodostamiseen. Yleensä suoritetaan mikroskoopilla tarkkuuden vuoksi, todellinen hitsausprosessi joissakin tapauksissa jäljittelee täsmälleen normaalia hitsausta yksinkertaisesti paljon pienemmässä mittakaavassa. Useimmissa suuritehoisissa teollisuusympäristöissä mikrohitsaus on automatisoitu, mikä vaatii vähän taitoa käyttäjältä, mutta jotkin erikois- tai epäsäännölliset hitsit vaativat korkeasti koulutetun teknikon, jolla on erittäin vakaa käsi. Koska tämä on niin tarkka ja monimutkainen prosessi, johon kuuluu erikoistyökaluja, useimmat työt ulkoistetaan asiantuntijoille.
Vastusmikrohitsaus on perusmenetelmä, ja sitä käytetään eri metallien litteiden levyjen liittämiseen. Nämä kaksi levyä ovat hieman limittäin, ja hitsielektrodit on sijoitettu päällekkäisyyden kummallekin puolelle. Sähkövirtaa käytetään lämmittämään metalli sulaan tilaan ja elektrodit kanavoivat virran yhdestä toiseen päällekkäisyyden kautta. Kun metalli jäähtyy, se taittuu yhteen muodostaen pysyvän sidoksen. Vastusmenetelmää käytetään pienien saumojen liittämiseen, joissa liitoksen on oltava täysin tasainen, kuten lääketieteellisissä implantteissa.
Flash -mikrohitsausta käytetään pieniin puskuliitoksiin, kuten johtoihin tai koruihin, ja se tehdään lämmittämällä jokaisen kappaleen pää sähkövirralla ja puristamalla ne yhteen. Prosessi tuottaa jyrkän lämpötilagradientin kappaleen akselia pitkin, joten se mahdollistaa monenlaisten materiaalien ja muotojen liittämisen vääntymättä. Monimutkaisin kaikista mikrohitsaustoiminnoista tuottaa kipinöitä, joten se ei sovellu syttyville tai lämpötilaherkille materiaaleille.
Kaarimikrohitsausta käytetään kahden minkä tahansa muodon osan liittämiseen, tavallisesti täyteaineen avulla, joka on sijoitettu hitsauspaikkaa pitkin toimimaan liiman tavoin. Hitsauskohtaa pitkin ohjattavaan elektrodiin syötetään sähkövirta, joka lämmittää perusmetallia ja täyteainetta, kunnes ne sekoittuvat uuden metallin muodostamiseksi. Kun paikka jäähtyy, osat ja täyteaine yhdistyvät erottamattomasti. Tätä menetelmää käytetään metallimuottien ja -työkalujen täsmällisiin korjauksiin, varsinkin kun kappaleet ovat lohjennut tai kuluneet ja ne on rakennettava takaisin.
Lasermikrohitsausta käytetään yleensä teollisissa automaatioympäristöissä. Laseria voidaan ohjata niin tiukasti kuin tarvitaan, ja se voi päästä hankaliin paikkoihin, joihin muut hitsausmenetelmät eivät kykene, lämmittämällä metallia lähes välittömästi ja ilman lisäaineita tai paineita täydellisen liitoksen luomiseksi. Lasermenetelmää voidaan käyttää myös metallien kaiverrukseen, vaikka kiiltävät pinnat on ehkä esikäsiteltävä laservalon heijastumisen välttämiseksi.