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  微型機械的概念在相應的加工技術出現之前就被提出了。1959年,理查德·費曼在加州理工學院進行題為《底層還有大空間》的演講。費曼在演講中提出了在原子尺度上操縱物質的可能性以及將面臨的挑戰。 1964年,西屋公司的一支團隊製造出了第一批微機電裝置。這種裝置名叫諧振柵極電晶體(英語:resonant gate transistor)

  微機電系統是微米大小的機械系統,其中也包括不同形狀的三維平板印刷產生的系統。這些系統的大小一般在微米到毫米之間。在這個大小範圍中日常的物理經驗往往不適用。比如由於微機電系統的面積對體積比比一般日常生活中的機械系統要小得多,其表面現象如靜電、潤溼等比體積現象如慣性或熱容量等要重要。它們一般是由類似於生產半導體的技術如表面微加工、體型微加工等技術製造的。其中包括更改的矽加工方法如壓延、電鍍、溼蝕刻、幹蝕刻、電火花加工等等。  生產微機電系統的公司的大小各不相同。大的公司主要集中於為汽車、生物醫學或電子工業生產大批量的便宜的系統。成功的小公司則集中於生產創新的技術。所有這些公司都致力於研究開發。隨著感測器的發展微機電系統的複雜性和效率不斷提高。  常見的應用有:  設計微機電系統最重要的工具是有限元分析。

  微機電系統有多種原材料和製造技術,選擇條件是系統的應用、市場等等。

  矽是用來製造積體電路的主要原材料。由於在電子工業中已經有許多實用矽製造極小的結構的經驗,矽也是微機電系統非常常用的原材料。矽的物質特性也有一定的優點。單晶體的矽遵守胡克定律,幾乎沒有彈性滯後的現象,因此幾乎不耗能,其運動特性非常可靠。此外矽不易折斷,因此非常可靠,其使用週期可以達到上兆次。一般微機電系統的生產方式是在基質上堆積物質層,然後使用平板印刷和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結構。

  表面微加工是在矽晶片上沉積多晶矽然後進行加工。

  深層刻蝕如深層反應離子刻蝕技術向矽晶片內部刻蝕。刻蝕到晶片內部的一個犧牲層。這個犧牲層在刻蝕完成後被腐蝕掉,這樣本來埋在晶片內部的結構就可以自由運動了。

  體型微加工與深層刻蝕類似,是另一種去除矽的方法。一般體型微加工使用鹼性溶液如氫氧化鉀來腐蝕平板印刷後留下來的矽。這些鹼溶液腐蝕時的相對各向異性非常強,沿一定的晶體方向的腐蝕速度比其它的高1000倍。這樣的過程往往用來腐蝕v狀的溝。假如選擇的原材料的晶向足夠精確的話這樣的溝的邊可以非常平。

  雖然電子工業對矽加工的經驗是非常豐富和寶貴的,並提供了很大的經濟性,但是純的矽依然是非常昂貴的。高分子材料非常便宜,而且其效能各種各樣。使用注射成形、壓花、立體光固化成形等技術也可以使用高分子材料製造微機電系統,這樣的系統尤其有利於微液體應用,比如可攜測血裝置等。

  金屬也可以用來製造微機電系統。雖然比起矽來金屬缺乏其良好的機械特性,但是在金屬的適用範圍內它非常可靠。

  MEMS研究人員使用一系列的工程軟體工具來對他們的設計進行模擬和原型測試。MEMS設計中經常用到有限元分析。對動態力,熱度等等的模擬可以通過ANSYS,COMSOL、IntelliSuite和CoventorWare-ANALYZER等軟體來實現。其他軟體,比如ConvertorWare-ARCHITECT和MEMS-PRO,被用來開發更適合加工製造的產品佈局,甚至用來模擬嵌入型的MEMS系統。當原型機開發完成後,研究人員能夠用各種儀器比如鐳射多普勒掃描振動計,顯微鏡,頻閃觀測儀等來對它們進行測試。
微機電系統(英語:Microelectromechanical Systems,縮寫為 MEMS)是將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業技術,它的操作範圍在微米範圍內。比它更小的,在奈米範圍的類似技術被稱為納機電系統(nanoelectromechanical systems,NEMS)。微機電系統在日本被稱作微機械(micromachines),在歐洲被稱作微系統技術(Micro Systems Technology,MST)。