Bio-MEMS, acronimo per sistemi microeletromeccanici biomedici/biologici sono dei dispositivi che si sovrappongono per funzioni ai lab-on-a-chip (LOC), e spesso il termine è usato come sinonimo di quest'ultimo e con sistemi di analisi μTAS. I Bio-MEMS si focalizzano tipicamente su parti meccaniche e tecnologie di microfabbricazione adattati per applicazioni biologiche. D'altra parte i LOC sono singoli chip che danno la possibilità di esperimenti e processi di laboratorio in un ambiente miniaturizzato ed integrato. Con questa definizione, i dispositivi LOC non hanno strettamente applicazioni biologiche, sebbene per lo più sono facilmente adattabili allo scopo. Similmente i μTAS sono usati in analisi chimiche piuttosto che biologiche.
Una definizione più lasca per i bio-MEMS a cui si fa riferimento è: la scienza e la tecnologia per operare a microscala per applicazioni biologiche e biomediche, che possono includere o no funzioni elettroniche o meccaniche.