Στον ιατρικό τομέα, πολλές ασθένειες δεν μπορούν να αντιμετωπιστούν αποκλειστικά με από του στόματος ή τοπικά φάρμακα. Μόνο με την απευθείας εφαρμογή φαρμακευτικής αγωγής στη βλάβη ή με χειρουργική αφαίρεση της βλάβης μπορεί να επιτευχθεί θεραπευτικό αποτέλεσμα. Η χειρουργική είναι η πιο κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται στη σύγχρονη ιατρική. Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα έχει πολλές εξαιρετικά περίπλοκες, λεπτές και εύθραυστες περιοχές. Ο χειροκίνητος χειρισμός δεν έχει την ακρίβεια για τον ασφαλή χειρισμό των βλαβών σε αυτές τις περιοχές, ωστόσο αυτές οι ασθένειες είναι πολύ επικίνδυνες, με δυνητικά θανατηφόρες συνέπειες εάν αφεθούν χωρίς θεραπεία.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας, αυτά τα προβλήματα σταδιακά επιλύονται. Η έλευση των μικρορομπότ προσφέρει μια λύση. Τα μικρορομπότ, που αποτελούνται κυρίως από-νανο-τσιπ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υψηλής πυκνότητας, διαθέτουν υπολογιστικές και λειτουργικές δυνατότητες συγκρίσιμες με μεγάλα ρομπότ και μπορούν να ελεγχθούν εξ αποστάσεως. Το μικροσκοπικό τους μέγεθος τους επιτρέπει να εισέλθουν στα αιμοφόρα αγγεία και να θεραπεύουν και να καθαρίζουν βλάβες χωρίς να προκαλούν βλάβη στο σώμα. Μπορούν επίσης να παρέχουν σε πραγματικό-χρονο χρόνο ανατροφοδότηση σχετικά με την εσωτερική κατάσταση του σώματος, διευκολύνοντας την έγκαιρη διάγνωση και τον προγραμματισμό θεραπείας από τους γιατρούς. Ορισμένες διαγνωστικές και θεραπευτικές μέθοδοι προκαλούν σημαντικό πόνο στους ασθενείς, όπως η γαστροσκόπηση. Τα μικρορομπότ μπορούν να πραγματοποιήσουν εσωτερικές εξετάσεις υγείας χωρίς να αυξάνουν την ενόχληση του ασθενούς. Από το 2022, ο βασικός παράγοντας που περιόριζε την ανάπτυξη των μικρορομπότ ήταν το εξαιρετικά υψηλό κόστος τους. Η εύρεση εναλλακτικών λύσεων για τα σπάνια μέταλλα θα είναι μια σημαντική κατεύθυνση για μελλοντική ανάπτυξη.
Το 2021, το ένα-ένα τρίτο των χειρουργικών επεμβάσεων στις Ηνωμένες Πολιτείες πραγματοποιήθηκαν με χρήση ρομποτικών συστημάτων. Τα ρομπότ χρησιμοποιούνται συχνότερα σε χειρουργικές επεμβάσεις εξωτερικών ασθενών στα νοσοκομεία. Οι ρομποτικοί βοηθοί ενσωματώνονται στον ιατρικό τομέα για τη βελτίωση της ποιότητας των υπηρεσιών και την αύξηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας και της φροντίδας.
Τον Ιούλιο του 2025, τέθηκε επίσημα σε λειτουργία το διαγνωστικό ρομπότ MONARCH natural orifice transluminal (NOT) στο Τμήμα Θωρακοχειρουργικής στο Shanghai First People's Hospital. Με τη βοήθεια του ρομπότ MONARCH, οι γιατροί μπορούν να κάνουν ακριβή διάγνωση και θεραπεία πνευμονικών βλαβών, ιδιαίτερα εν τω βάθει βλαβών, μέσω των βρόγχων του ασθενούς χωρίς εξωτερικές τομές.