تطبيقات الميكروية الحيوية في الكيمياء الفيزيائية تشمل العديد من المجالات مثل تحديد خواص الخلايا الحية وتفاعلاتها مع العوامل البيئية، ودراسة المسامية والانتقائية والقوى التفاعلية في الأغشية الحية، وتصميم المواد المجهرية الحيوية وأجهزة تحليل الدم الحيوية.
في البحوث الطبية، يمكن استخدام تقنيات الميكروية الحيوية لتطوير الأدوية الحيوية وتفاعلاتها مع الأنسجة المختلفة، وتحليل العوامل المسببة للأمراض والتشخيص الدقيق والعلاج الفردي، وكذلك تتبع وضبط الأدوية المضادة للسرطان والمضادة للجراثيم، وبالتالي تقليل العوارض الجانبية والتحسين من فعالية العلاج.
