微流控分析芯片發源于MEMS技術，因此早期常用的材料是晶體硅和玻璃。高分子聚合物材料近年來己經成為微流控芯片加工的主導材料，它的種類繁多、價格便宜、絕緣性好，可施加高電場實現快速分離，加工成型方便，易于實現批量化生產。

       晶體硅具有散熱好、強度大、價格適中、純度高和耐腐蝕等優點，隨著微電子的發展，硅材料的加工技術越來越成熟，硅材料首次被用于微流控芯片的制作。硅材料具有良好的光潔度和成熟的加工工藝，一次可以用于微泵、微閥和模具等器件。但是硅材料也具有本身的缺點，例如絕緣性和透光性較差、深度刻蝕困難、硅基片的粘合成功率低等，這些影響了硅的應用。

       玻璃己被廣泛用于制作微流控芯片，使用光刻和蝕刻技術可以將微通道網絡可在玻璃材料上，它的優點是有一定的強度、散熱性、透光性和絕緣性都比較好，很適合通常的樣品分析。

       目前，高分子聚合物材料由于成本低、易于加工成型和批量生產等優點，得到了越來越多的關注。用于加工微流控分析芯片的高分子聚合物材料主要有三大類：熱塑性聚合物、固化型聚合物和溶劑揮發型聚合物。熱塑性聚合物包括有聚酰胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等；固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷(也稱硅酮彈性體或硅橡膠，PDMS)、環氧樹脂和聚氨酯等，將它們與固化劑混合后，經過一段時間固化變硬后得到微流控芯片。溶劑揮發型聚合物有丙烯酸、橡膠和氟塑料等，將它們溶于適當的溶劑后，經過緩慢的揮發溶劑而得到芯片。PDMS材料因其顯著的優勢，在學術界與工業界中的微流控芯片研究與應用極為廣泛。PDMS芯片經軟刻蝕加工技術，可以實現高精度微結構的生成。并且，由于這種材料的彈性，可以更好地與外界部件進行整合。PDMS芯片應用在某些生物實驗中，可以形成足夠穩定的溫度梯度，便于反應的實現。除此之外，由于其對可見光與紫外光的課穿透性，使得其得以與多種光學檢測器實現聯用。在細胞實驗中，由于PDMS的無毒特征以及透氣性，因此顯現出其他聚合物材料相比不可替代的地位。