微流控芯片的結(jié)構(gòu)由具體研究和分析目的決定，設(shè)計和加工微流控芯片片基開展微流控芯片研究的基礎(chǔ)。

微流控芯片的主體結(jié)構(gòu)由上下兩層片基組成（PMMA、PDMS、玻璃等材料），包括微通道，微結(jié)構(gòu)、進(jìn)樣口，檢測窗等結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。外圍設(shè)備有蠕動泵、微量注射泵、溫控系統(tǒng)、以及紫外、熒光、電化學(xué)、色譜等檢測部件組成。附加在微流控芯片結(jié)構(gòu)上的電器設(shè)備是微流控芯片進(jìn)行研究的必要組成部分，主要功能如驅(qū)動和控制微流體的流動、溫度調(diào)控、圖像采集和分析，以及自動化控制等。

微流控芯片采用類似半導(dǎo)體的微機(jī)電加工技術(shù)在芯片上構(gòu)建微流路系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)與分析過程轉(zhuǎn)載到由彼此聯(lián)系的路徑和液相小室組成的芯片結(jié)構(gòu)上，加載生物樣品和反應(yīng)液后，采用微機(jī)械泵、電水力泵和電滲流等方法驅(qū)動芯片中緩沖液的流動，形成微流路，于芯片上進(jìn)行一種或連續(xù)多種的反應(yīng)。激光誘導(dǎo)熒光、電化學(xué)和化學(xué)等多種檢測系統(tǒng)以及與質(zhì)譜等分析手段結(jié)合的很多檢測手段已經(jīng)被用在微流控芯片中，對樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和高通量分析。

微流控芯片的最大特點(diǎn)是在一個芯片上可以形成多功能集成體系和數(shù)目眾多的復(fù)合體系的微全分析系統(tǒng)。微型反應(yīng)器是芯片實(shí)驗(yàn)室中常用的用于生物化學(xué)反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，如毛細(xì)管電泳、聚合酶鏈反應(yīng)、酶反應(yīng)和DNA雜交反應(yīng)的微型反應(yīng)器等。其中電壓驅(qū)動的毛細(xì)管電泳比較容易在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)，因而成為其中發(fā)展最快的技術(shù)。它是在芯片上蝕刻毛細(xì)管通道，在電滲流的作用下樣品液在通道中泳動，完成對樣品的檢測分析，如果在芯片上構(gòu)建毛細(xì)管陣列，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成對數(shù)百種樣品的平行分析。

自1992年微流控芯片CE首次報道以來，進(jìn)展很快。首臺商品儀器是微流控芯片CE，可提供用于核酸及蛋白質(zhì)分析的微流控芯片產(chǎn)品。