微注射應用的范圍非常廣泛，從輔助（體外）細胞受精技術至分子和細胞基本組分的轉運都需使用這一技術，比較典型的是將某些物質注射進細胞中以操作和/或監測某種特定的存活細胞中的基本機體生物化學狀態。這些可以注射進細胞的物質包括有：各種細胞器、激酶、組織化學標志物（比如辣根過氧化物酶或者熒光黃）、蛋白質、代謝物質、微磁頭、離子、抗體、基因、分子生物學的mRNA和DNA等等。運用這一技術，也可以實現用于單個細胞或一組細胞的較少量（皮升至毫升）藥劑或藥物的精確輸送（微灌注），例如藥理學的藥物檢驗。轉基因動物的制作，可以利用基因微注射（gene microinjection）、胚干細胞（embryonic stem cells,ES cells）、精子載體（sperm vector）、反轉錄病毒感染（retroviral vectorinfection）及體細胞核移置（somatic cell nucleartransfer）等方法達成，其中顯微注射為目前應用最普遍之方法之一。