軍事領域是MEMS技術最早的應用領域之一，對推動MEMS技術的進步和發展起到了重大作用。當前，世界各國都非常重視MEMS技術在軍用設備中應用的研究。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)把MEMS技術確認為美國急需發展的新興技術，并資助了大量MEMS項目，大力發展小型慣性測量裝置、微全分析系統、RF傳感器、網絡傳感器、無人值守傳感器等項目，應用于單兵攜帶、戰場實時監測、毒氣以及細菌檢測、武器安全、保險和引信、彈道修正、子母彈開倉控制、超低功率無線通訊信號處理、高密度低功耗的數據存儲器件、敵我識別系統等方面。MEMS在軍用設備中的應用日漸廣泛和深入。
在海上武器應用方面，MEMS引信／保險和引爆裝置已成功地用于潛艇魚雷對抗武器上。引信／保險和引爆裝置的工作包括三個獨立步驟：發射魚雷后解除炸藥保險、引爆(引信)和防止在不正確時間爆炸(保險)。使用鍍有金屬層的硅結合巧妙的封裝技術，MEMS引爆裝置要比傳統裝置小一個數量級，可安裝在6．25英寸的魚雷上，這是其他技術無法實現的。在陸地應用方面，包括靈活且堅固的爆破裝置、發射裝置和其他使用MEMS慣性制導系統的武器平臺。MEMS加速度計能承受火炮發射時產生的近10．5 g的沖擊力，可以為制導導彈提供一種經濟的制導系統，同時使導彈的可靠性、性能及服務時間提高5倍一l0倍，啞彈的數量減少一個數量級。MEMS慣性傳感器用于靈巧彈頭和鉆地彈頭中，其抗震能力足以使其能夠做到彈頭鉆入地下后，仍能對其進行制導、控制并引爆。MEMS輪胎壓力傳感器已經用在美國軍隊裝甲運兵車的輪胎中。在空中應用方面，采用MEMS傳感器和致動器可實現對流體的準確控制，例如對噴氣引擎的紊流控制。長期以來，紊流對航空航天一直是個問題，發動機中的紊流降低了軸流速度，從而使推力減小，機翼上的紊流造成飛行拖滯。有了MEMS技術以后，使得在微觀尺度上對流體進行控制成為可能。其原理就是在特征面上布置微傳感器陣列，探測流體壓力和溫度的細小變化，然后通過控制器讓微致動器陣列準確地對消這些細小變化。當然同樣的方法也可以完全應用在飛機或導彈蒙皮上，形成“智能蒙皮”，從而提高飛行速度和穩定性。MEMS技術還使智能可重構外形的機翼和空間柔性結構成為可能。射頻微電子機械系統(RF．MEMS)是指利用MEMS技術制作各種用于電子通訊的射頻器件或系統，其研究目的是把半導體有源器件、微加工元件和MEMS器件集成到一塊芯片上或微系統上，從而實現單芯片上的射頻系統，使產品集成化、微型化、智能化，成倍提高器件和系統的功能密度、信息密度跟互連密度，大幅度地節能降耗。現代軍事電子信息系統，正朝著綜合化、大容量、多功能、超寬帶的趨向發展。同一作戰平臺上往往需要搭載多個子系統，如通信系統、偵察系統、定位系統、干擾系統，這使得擔負信息出入口功能的天線數量也大大增加，從而導致平臺裝載面減少、重量增加以及電磁兼容性等問題。電控可重構天線能夠在不改變天線機械結構的情況下，通過電控手段改變其關鍵參數，如工作頻率、方向圖、極化方式等，使一副天線實現多副天線的功能 j。美國軍方開展的可變波束天線研究，僅用1 Xn的單元實現n X n的相控陣天線。隨著RF．MEMS開關技術的成熟，國內外研制的可重構天線也開始更多地采用RF-MEMS開關。相比其它開關，RF．MEMS開關具有低插人損耗、高隔離、線性、寬帶(0．1 GHz～120 GHz)、低功耗等特性 J，并且還能與單片微波集成電路(MMIC)集成。自1998年N．S．Barker研制了第一個RF—MEMS移相器以來，目前已有多種RF—MEMS移相器的報道。RF．MEMS移相器具有較低的插人損耗、寬帶寬、小體積的特點。用RF—MEMS移相器替代傳統的微波移相器，提高了相控陣雷達、衛星通信、移動通信設備中的抗干擾能力和靈敏度，降低了這些設備的重量、體積和成本。因此，研究RF—MEMS移相器在軍事上具有重要的意義。美國貝爾實驗室，早在2O世紀90年代，就開發出一種直徑為400m的齒輪。其后，諸多大學和研究機構利用MEMS技術制造出了各類微型馬達和微型齒輪，這些器件是微型機器人的基本單元，催生了微型機器人的誕生。微型機器人是基于MEMS技術，有擬人功能，代替人完成任務的光機電一體化系統，尺寸一般很小，可自主、半自主或人工遙控工作。根據體積可分為厘米、毫米和微米尺寸機器人，有一定智能，可在微空問進行可控操作或采集信息，其最突出的優點是能執行常人無法完成的任務，而且可批量、廉價制造。美國研制的一種可探測核生化戰劑的微型機器人，只有幾毫米大小。還有一種構想中的“黃蜂”微型機器人，只有幾十毫克重，可攜帶某種極小彈頭，能噴射出腐蝕液或導電液，攻擊敵方裝備的關鍵電子部件。美國五角大樓認為軍用微型機器人的發展將有可能改變下一世紀的戰場。“智能塵埃”是微型機器人的一種，它由微處理器、無線電收發裝置和使它們能夠組成一個無線網絡的軟件共同組成。將這類微塵散放在一定范圍內，它們就能夠相互定位，收集數據并向基站傳遞信息。近幾年，由于硅片技術和生產工藝的突飛猛進，集成有傳感器、計算電路、雙向無線通信模塊和供電模塊的微塵器件的體積已經縮小到了沙粒般大小，但它卻包含了從信息收集、信息處理到信息發送所必需的全部部件。未來的智能塵埃甚至可以懸浮在空中幾個小時，向相關作戰人員提供實時或近實時的戰場信息，包括通過有人和無人駕駛的地面車輛、無人駕駛飛機、空中、海上及衛星中得到的高分辨率數字地圖、三維地形特征、多重頻譜圖形等信息。系統軟件將采用預先制定的標準來解讀傳感器的內容，將它們與諸如公路、建筑、天氣、單元位置等前后相關信息，以及由其他傳感器輸入的信息相互關聯，從而為交戰網絡提供諸如開火、甲車的行動以及爆炸等觸發傳感器的真實事件的實時信息。
微型飛行器(Micro Aerial Vehicle，MAV)的概念是由美國于20世紀90年代最先提出的，由于其具有特殊的用途而倍受關注。微型飛行器的姿態控制系統中的微型地平儀、微型高度計，導航系統中的微型磁場傳感器和微型加速度計、微陀螺儀等，飛行控制系統中的微型空速計、微型舵機等，在微型飛行器上應用的微型攝像機、微型通訊系統等，都需要MEMS技術的支持，以減少體積和重量，改善飛行器的性能。微型飛行器具有導航及通信能力，可用手擲、炮射或飛機部署，具有偵察成像、電磁干擾等作戰效能，被認為是未來戰場上的重要偵察和攻擊武器，具有價格低廉、便于攜帶、操作簡單、安全性好等優點。目前，微型飛行器的研究主要集中在美、日、德等發達國家，正在研究的MAV主要有三種，一種是像飛機一樣的固定翼式，第二種是跟昆蟲和鳥類一樣的撲翼式，第三種是跟直升機一樣的旋翼式。美國MLB公司研制出翼展為45 cm的微型飛行器Bat，該機飛行時問20 min，飛行速度大約為64 km／h，飛行高度457 m；德國的IMM公司已經研制出了一種直徑1．9ms、長度5．5 ms、重量91 mg、最大轉速達l0萬轉／分鐘的微型電機，同時利用這種微型電機制成了一架串列式雙旋翼的微型試驗直升機；日本東京大學的毫米級微型飛行機器人能在交變磁場中扇動翅膀；印度、澳大利亞等國家也都在研制不同用途的微型飛行器。現代戰場上，已經能見到微型飛行器的身影。在阿富汗戰場上，美軍已開始使用一種名為“微星”的微型飛行器進行情報收集，海軍陸戰隊士兵可以通過便攜式電腦操縱“微星”，可偵察前方5 km的情況。微納衛星通常指質量小于100 kg，具有實際使用功能的衛星。它是基于微電子技術、MEMS技術、微光電技術等技術發展起來的，體現了航天器微小化的發展趨勢。根據衛星質量，10 kg～100 kg的衛星稱為微型衛星(microsat)，1 kg一10kg的衛星稱為納米衛星(nanosat)，0．1 kg～1 kg的稱為皮衛星(picosat)，0．1 kg以下的稱為飛衛星(femtosat)。微納型衛星具有功能密度與技術性能高、投資與運營成本低、靈活性強、系統建設周期短、風險小等優點，受到了航天、軍事、工業以及研究機構的廣泛關注，成為各國軍方都非常重視的航天技術發展方向之一。2002年2月7 H，由DARPA出資，Aerospace公司生產的兩顆繩系皮衛星從近地球軌道上的“母”衛星O．PAL(Orbiting Automated Picosat Launcher)上送入太空。此次試驗，驗證了MEMS技術在太空中的穩定性及可靠性，對促進MEMS技術在微納型衛星上的應用及發展起到重要作用。由于微納型衛星具有低軌道、信號損耗小、機動靈活、抗毀性能強等優點，很適合于戰場環境的監視、偵察、目標定位、通信中繼等。作為未來高技術戰爭的“殺手锏”，在建立以衛星為核心的C I(指揮、控制、通信、計算機和情報)一體化系統、提高戰術武器的隱蔽性、突防能力等方面，微小衛星有極大的需求背景。而由微小衛星構成“衛星攻防系統”更是能有效的防止敵國反衛星武器攻擊。皮衛星可以與主衛星組成網絡，相互協同運行，當敵方反衛星武器進行攻擊時，皮衛星可以為主衛星發送信息，使主衛星及時采取措施，免遭攻擊；皮衛星還可以誘惑、吸引敵方反衛星武器，保護主星；皮衛星也可用做反反衛星武器，對敵方反衛星武器進行攔截。目前，全世界范圍內眾多研究機構在進行新一代微納衛星的研制，比如Dartmouth學院的Thayer工程系的學生研制的DARTSat，加州工學院研制的PloySat，臺灣NSPO(National Space Program Office)研制的YamSat，都相當具有代表性。信息、信息處理和通信網絡是每一次軍事活動的核心。縱觀歷史，軍隊統帥都將“信息優先權”視為勝利的關鍵。基于MEMS技術制造的各類微型傳感器、微型飛行器、微型機器人和微納衛星可以快速、準確并且廣泛地收集沖突區域信息，能給軍隊統帥提供準確、全面的戰場情報。同時，MEMS技術也能使武器平臺更靈敏、更準確并且更具殺傷力。所以，MEMS技術是未來軍用武器裝備中的支撐技術和關鍵技術。在軍事領域中迅速應用MEMS技術將是保持軍隊技術優勢、維護國家安全的重要戰略。
