MEMS on lyhenne sanoista Micro Electro-Mechanical Systems, joka viittaa toiminnallisiin konejärjestelmiin, joiden komponentit on mitattu mikrometreinä. MEMS: ää pidetään usein ponnahduslautana perinteisten makroskaalauskoneiden ja futurististen nanokoneiden välillä. MEMS-esiasteet ovat olleet olemassa jonkin aikaa mikroelektroniikan muodossa, mutta nämä järjestelmät ovat puhtaasti elektronisia, eivät kykene käsittelemään tai tuottamaan mitään muuta kuin sarja sähköisiä impulsseja. Nykyaikaiset MEMS-valmistustekniikat perustuvat kuitenkin suurelta osin samaan tekniikkaan, jota käytetään integroitujen piirien valmistukseen, toisin sanoen kalvonpinnoitustekniikoihin, joissa käytetään fotolitografiaa.
MEMS: n valmistusta pidetään suurelta osin mahdollistavana tekniikkana pikemminkin kuin itsetarkoituksena, mutta insinöörit ja teknologit pitävät sitä tervetulleena edistysaskeleena kyvyssämme syntetisoida laajempi valikoima fyysisiä rakenteita, jotka on suunniteltu suorittamaan hyödyllisiä tehtäviä. Useimmiten yhdessä MEMS: n kanssa mainitaan ajatus “lab-on-a-chip” -laitteesta, joka käsittelee pieniä kemian näytteitä ja palauttaa hyödyllisiä tuloksia. Tämä voi osoittautua vallankumoukselliseksi lääketieteellisen diagnoosin alalla, jossa laboratorioanalyysi johtaa lisäkustannuksiin lääketieteellisestä kattavuudesta, viivästymisestä diagnoosissa ja hankalasta paperityöstä.
MEMS valmistetaan kahdella tavalla: joko pinnan mikrotyöstöllä, jossa peräkkäiset materiaalikerrokset kerrostetaan pinnalle ja syövytetään muotoon, tai irtotavarana mikrotyöstöllä, jossa alusta itse syövytetään lopputuotteen tuottamiseksi. Pinnan mikrotyöstö on yleisintä, koska se perustuu integroitujen piirien kehitykseen. Ainoastaan MEMS: lle levitystekniikat jättävät toisinaan “uhrautuvia kerroksia”, materiaalikerroksia, jotka on tarkoitus liuottaa ja pestä pois valmistusprosessin lopussa, jättäen jäljelle jääneen rakenteen. Tämä prosessi mahdollistaa MEMS -laitteen monimutkaisen rakenteen kolmessa ulottuvuudessa. Erilaisia mikromittakaavan vaihteita, pumppuja, antureita, putkia ja toimilaitteita on valmistettu, ja osa niistä on jo integroitu päivittäisiin kaupallisiin tuotteisiin.
Esimerkkejä nykyaikaisista MEMS-käyttötavoista ovat mustesuihkutulostimet, autojen kiihtyvyysmittarit, paineanturit, erittäin tarkka optiikka, mikrofluidiikka, yksittäisten hermosolujen seuranta, ohjausjärjestelmät ja mikroskopia. Tällä hetkellä ei ole olemassa sellaista asiaa kuin tuottava mikroskaalauskonejärjestelmä tuottavien makroskaalan kokoonpanolinjojen järjestyksessä, mutta näyttää siltä, että tällaisen laitteen keksiminen on vain ajan kysymys. Mahdollisuus valmistaa MEMS -järjestelmällä on jännittävä, koska sellaisten järjestelmien joukot, jotka toimivat tangentissa, voivat olla huomattavasti tuottavampia kuin makroskaalajärjestelmät, jotka vievät saman tilavuuden ja kuluttavat saman määrän energiaa. Yksi merkittävä rajoitus olisi kuitenkin se, että mikroskaalauskonejärjestelmien rakentamat makroskaalatuotteet koostuisivat pääasiassa esivalmistetuista mikroskaalan rakennuspalikoista.