微流控芯片實驗室又稱為芯片實驗室或微流控芯片，是指把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成或基本集成到一塊幾平方厘米（甚至更小）的芯片上，由微通道形成網絡，以可控流體貫穿整個系統，用以取代常規生物或化學實驗室的各種功能的一種技術。而在當今的學術刊物中，微全分析系統和微流控芯片指的是同一概念。

1995年，世界上首家從事芯片實驗室技術的公司成立；直到2002年“微流控大規模集成芯片”為主體的文章的發表，顯示芯片由簡單的電泳分離到大規模多功能集成實驗室的飛躍。至此，微流控芯片實驗室技術已被公認為是21世紀最為重要的前沿技術之一。

微流控芯片實驗室要素

每一個芯片實驗室都將被賦予一定的功能，因此形成功能芯片系統。這種功能，除了少數是通用性之外，大都帶有專一性。按照目前的理解，功能化芯片系統大體包含三個部分：一是芯片；二是信號的檢測收集裝置；三是包含有實現芯片功能化方法和材料的試劑盒。

芯片本身涉及到兩個方面，一是尺寸；二是材料。現在典型的芯片約為幾個平方厘米，一般的通常尺寸50μm寬，10μm深，長度約為5cm，總體積較一般電泳毛細管小一個數量級左右。可用于芯片的材料很多，最常見的是玻璃、石英和各種塑料。

由于芯片實驗室產生的信號需要被檢測，目前最常用的檢測手段是激光誘導熒光，此外還有電化學、質譜、紫外、化學發光和傳感器等。

功能化試劑盒是各種專一性芯片實驗室的特征性組成部分，可將它寓于各種應用之中。

微流控芯片實驗室的功能

微流控芯片實驗室自開始之初就在DNA領域顯示其極強的功能，涉及到遺傳學診斷、法醫學基因分型和測序等方面。微流控芯片實驗室的另一個重要應用領域是蛋白質，除了蛋白質外，對更為復雜的糖蛋白的芯片測定也已開始，用電泳技術結合蛋白酶和糖苷酶對蛋白質的處理。除了開展核酸、蛋白質的分析外，芯片實驗室已被廣泛用于其他化合物的研究，特別是小分子藥物。