MEMS(微電子機械系統)融合了微電子與精密機械制作技術，主要包括傳感器、執行器，以及信號處理與控制電路，是系統集成芯片的一個發展方向。MEMS在軍事應用中也有十分廣闊的前景，正成為國防科技發展的一條新途徑。迄今為止，軍事裝備上大量采用MEMS尚不多見，但其研發涉及范圍相當廣泛，軍用MEMS已是箭在弦上。
射頻元器件：
射頻介于100KHz至100MHz，但通常指的是100KHz到300GHz的射頻、微波和毫米波的頻率范圍。在射頻應用中，MEMS的研究目標為實現集成在單芯片上的射頻系統?，F基于MEMS的開關、濾波器、可變電容、電感器等射頻元器件已取得實質性進展，將在軍用相控陣雷達、無線通信中率先應用。
射頻MEMS開關的隔離度好，插入損耗低，控制電路功耗低，工作頻帶寬，研制集中在提高開關速度與降低開關的驅動電壓以及材料、結構、封裝、射頻耦合上。已研制出懸臂梁、膜板、橋式、圓形、記憶合金、多極/多擲等MEMS開關，大多數采用靜電驅動機理，其優勢為功耗低，制作上與芯片工藝兼容性好。一靜電MEMS開關所需功率是射頻電路中一只開關二極管的1%，用它組成的移相器的重量和價格大約是同類鐵氧體產品的1/10，適用于有源相控陣雷達。MEMS還可用于變波束天線中，開發可變頻率、多波束特性的天線，一個天線體現多個天線的功能。
用MEMS中的X射線光刻，電鑄及注塑技術，研制出10和14GHz寬帶耦合高附加值的帶通濾波器，10、12GHz下的最小插損為0.45dB，有望進一步提高無線接收機的濾波性能，多個MEMS濾波器并聯組合可完成開關型接收機的頻帶/頻道選擇。高Q值的MEMS濾波器可用于信號處理。MEMS可變電容器有平板型，叉指型之分，用于替代調諧變容二極管，理論上的截止頻率超過1000GHz，平板型的最大電容為35pF，最小0.5pF，電容值也可在4.0~4.4pF之間變化，叉指型的電容在0.035~0.1pF間線性變化。射頻收發系統中的開關、濾波器、壓控振蕩器、混頻器，雙工器等均可采用對應的MEMS射頻元器件替代，最終達到單片或混合集成目標。
燃料電池
美國防部估計，2003年需要配置在便攜式軍用電子裝備上的電池應達到1000w.h/kg，到2006年需上升到3100w.h/kg，美特種作戰司令部將更輕、更小且持續時間長的電池作為今后反恐怖作戰所需的新裝備。當今最好的鋰電池也達不到如此要求，因此，國外正研制實用化、高效率的微型燃料電池，以滿足軍用高容量電池的需求。利用MEMS技術研發的微型燃料電池、處理器、超級電容器一體化裝置，已有樣品進行了演示。
制導彈藥：
制導彈藥采用的全球定位輔助慣性制導(GPS/INS)的方式成為中段制導的主流技術，在充滿電子干擾的戰場上，只有慣性制導INS具有高隱蔽性，強抗干擾性，信息連續性的可貴軍用特點，雖然其定位誤差隨時間不斷積累漂移，但MEMS慣性器件仍被列為國防關鍵技術予以發展，國外開始小批量生產硅微機械振動陀螺(俗稱芯片陀螺)和硅加速度計構成的MEMS慣性測量裝置，用于近程導彈。美軍阿富汗戰爭投擲的各種彈藥中，55%為GPS/INS精確制導，并采用GPS/INS制導的GBU-37專用侵切彈，鉆地打擊塔利班的地下防護工程，美空、海軍計劃到2015年購買約10萬枚GPS/INS制導的聯合直接攻擊炸彈，俄、法、英等國也在研制INS/GPS加紅外、雷達末段制導的中遠程常規巡航導彈。國外正加速研制高精度、低成本、集成化、抗高沖擊的MEMS慣性測量裝置，研究在芯片上制造光纖陀螺，企圖在一塊芯片上實現INS，擴展INS應用范圍，為非制導的炮射彈藥(榴彈炮彈，迫擊炮彈，火箭炮彈等)提供廉價一次性的制導和控制，提高彈藥打擊精度。
電子引信：
電子引信可尋找最佳時刻引爆彈藥，從而摧毀目標，采用MEMS技術能在硅片上制作傳感器、定時器、開關及控制元件，甚至可集成電雷管最核心的部件電橋，最終形成內在質量好，可靠性高，更安全的固態電子引信。美國海軍研制出內含慣性測量單元，氣流和沖擊傳感器、沖擊雷管及發火裝置的MEMS引信原型，其體積僅為以前的1/17，造價減少3/4，已成功地進行了演示。在引信設計中，包括保險裝置在內的MEMS引信的尺寸將縮減到當前引信的10%，所用部件數減少40%，重量至少減輕60%，使引信產生劃時代的變革。
仿生機器人：
仿生機器人是借助MEMS技術進行開發的研究、模仿動物或昆蟲的生物形態、結構、習性行為的電子裝置，可執行間諜、竊聽、拍照、目標搜索、毒氣探測、地雷探測等人無法到達或相當危險環境內的任務，甚至可根據需要引爆自身與敵同歸于盡。正開發的仿生機器人項目有仿真的蒼蠅、蝙蝠、蝎子、金槍魚、龍蝦等，根據報道，部分科研成果在今后數年內有可能達到實用水平。
微飛行器：
微飛行器MAV集MEMS、航空電子、飛行力學、推進器技術于一體，在戰場前沿用于偵察、電子干擾、搜尋、救援、生化探測等軍事用途。國際上很多科研機構積極從事這一開發，研制出多種MAV的雛形，按其飛行原理分為固定翼、旋翼、撲翼三大類型，同時加速研制的還有微渦輪機、微轉子發動機、微燃氣輪機、控制部件的微動力機電系統。今后數年內的研制目標是MAV的長寬高不超過150mm，重10~120g，續航時間20~60min，巡航速度30~60km/h，有效載荷1~20g，最大飛行距離10km，實現傳輸圖像，可自主飛行。
微納衛星：
衛星的微型化，納米化的研究方興未艾，國外正研制重量低于10kg的超微衛星以及重量小于0.1kg的納米衛星。采用MEMS技術，可將常規衛星上的許多部件微型化，例如氣相分析儀、環形激光光纖陀螺、圖像傳感器、微波收發射機、電動機、執行器等，制作成專用集成微型部件或儀器，甚至在同一芯片上構成芯片級衛星，提高衛星信息獲取和防御能力，降低衛星制作和發射成本。一枚高推力重量比的小型火箭可發射數百顆超微衛星，或采用機動應急發射方式，既單顆廉價快速完成專項任務，也能組成分布式星座或局部星團，完成以往大型衛星的任務。據報道，美、俄70%的軍事情報來源于衛星系統。越來越多的理論與實踐表明，微納衛星組成的星座在遙感、通信、軍事等領域有很好的應用前景。
國外相繼展開軍用MEMS基礎研究與應用探索，軍用MEMS已不再是一個純技術概念，所涉及到的新原理、新功能、新結構非常多，并包括各種微型傳感器、敵我識別系統、數據存儲系統、微顯示器、小型分析儀、微型火箭、微自適應流體控制機構等具體裝置。隨著MEMS技術的縱深發展，它將在軍事應用中發揮重要作用。