微机电系统涉及微电子、机械、材料、制造、信息、物理、化学和生物等多种学科，是在半导体集成电路、微细加工技术和超精密机械加工技术的基础上发展起来的。微机电系统的概念起源于1959年美国R.P.范曼^[注]提出的微型机械的设想。其后1962年出现了第一个硅微压力传感器。1988年，世界上第一个硅微型静电电机诞生在美国加州大学伯克利分校，该电机直径仅为(60～120)微米，由此产生了世界微机电系统技术研究的一个阶段性标准。1989年，美国国家科学基金会在研讨会的总结报告中提出了“微电子技术应用于电子、机械系统”，自此，微机电系统成为一个新的学术用语。1993年，美国亚德诺半导体公司^[注]将微型加速度计商品化，并大批量应用于汽车防撞气囊，标志着微机电系统技术商品化的开始。

美国的研究是在半导体集成电路工艺技术基础上扩展而来的，称为MEMS。欧洲的研究从系统的角度，突出强调了系统的观点，即将多个微型传感器、执行器、信号处理和控制电路等部件集成为智能化的微型电子机械系统，称为Microsystems。日本利用传统的精密机械加工的优势，利用大机器制造小机器，再利用小机器制造微机器，故称为Micro machine。

微机电系统主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分，其特点是：①微型化。②批量化。微机电系统采用类似集成电路(IC)的生产工艺和加工过程，用硅微加工工艺在一块硅片上同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。③集成化。微机电系统可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。④易扩展性。由于微机电系统技术采用模块设计，设备运营商在增加系统容量时只需要直接增加器件/系统数量。⑤多学科交叉性。微机电系统涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集中了科学技术发展的许多尖端成果。

理论基础研究围绕微尺度和学科渗透问题展开的。当构件或系统的尺寸缩小到一定程度时，许多物理现象与宏观世界相比，就有很大的差别，甚至发生质的变化。在微小尺度领域，与物体基本尺寸成高次方（三次方）的惯性力、电磁力会随着基本尺度的减小而快速下降，与基本尺寸成低次方的黏着力、弹性力、表面张力、静电力等减小的速度会慢得多。在许多情况下，体积力可以忽略，表面力成为对系统性能起主导影响作用的因素。构件尺度缩小使构件材料的固有缺陷减小，弹性模量、屈服极限等机械性能明显提高，构件相对运动时，表面摩擦力、润滑膜粘滞力表现突出。在微机电系统中，所有的几何变形小（分子级），以至于结构内应力与应变之间的线性关系（胡克定律）已不适用。微机电系统器件中摩擦表面的摩擦力主要是由表面之间的分子相互作用力引起的，而不再是由载荷压力引起，牛顿摩擦定律已不适用于微机电系统。因此，需要重新进一步对微动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学、微结构学、微电子学和微生物学等进行研究。

微机电系统和其他器件一样，也要经过设计、模拟、加工、封装和测试等一系列生产步骤，这些步骤决定微机电系统的性能和价格，也是微机电系统器件的关键技术。它们的成熟程度决定了微机电系统产品的商业化进程。

微机电系统以微纳尺度理论为支撑，通过微纳制造及工艺，融入微机械、微电子、微光学、微能源、微流动等各种技术，具有微感知、微处理、微控制、微传输、微对抗等功能，并通过功能模块的集成，实现单一或多类用途的综合性前沿技术。