由于通道径向尺寸的限制，微通道同一截面上多出现单个汽泡，而非常规大尺度通道中常见的多汽泡簇。当单个汽泡长至与通道径向统一尺寸时，就只能向上下游膨胀，其中向上游的膨胀就构成了汽相回流现象。

微通道沸腾不稳定性可划分为：莱迪内格（Ledinegg）不稳定性、并行通道不稳定性、上游可压缩容积不稳定性、临界热流密度不稳定性和汽泡快速生长不稳定性。其中Ledinegg不稳定性为静态不稳定性，其余的则为动态不稳定性。

抑制此种不稳定最为常用的方法是设置入口节流装置，以防止微通道内快速生长的汽泡回流，但缺点是增加了通道的流动压降。此外，还可以在微通道内加工人工核化穴，从而降低沸腾过热度。