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De taille extrêmement réduite, les micro-robots peuvent faire des choses impossibles pour un robot plus grand. Un autre avantage est de pouvoir les utiliser de façon collective ou évolutive. À la place d'un seul et unique robot onéreux, plusieurs petits pourraient accomplir ensemble la même tâche, à l'image des fourmis.
La NasaNasa est précurseur dans la recherche des micro-robots, avec l'aide de Rodney Brooks du MIT. À l'origine, l'idée était de remplacer les gros robots spatiaux par un ensemble de robots beaucoup moins chers mais spécialisés. En cas de problème, on pouvait en perdre un ou deux sans mettre la mission en péril.
Au niveau de sa taille, un micro-robot mesure moins de 10 x 10 cm environ. Actuellement, les plus petits ont la taille d'un insecte. On envisage une réduction jusqu'à l'échelle moléculaire. De nombreux chercheurs travaillent déjà sur l'hypothèse d'injecter ce type de robots dans le corps humain afin de soigner certaines pathologiespathologies ou de traiter des lésions, en particulier au niveau du cerveaucerveau.