生物化学是生物体的化学，分为新陈代谢、蛋白质科学和分子遗传学。使用微流控芯片技术可以开展生化反应及分析，在费用、灵敏度、所需试剂量以及自动化和分析速度方面具有优势。一些典型的生化反应都可以在微流控芯片上开展，包括浓度定量、分离、纯化、酶反应动力学、毒理学和药物筛选等。无细胞体系是含有所有功能酶、DNA模板以及可以进行基因表达的核糖体等的细菌裂解物。无细胞体系是一个验证合成生物电路的理想体系。
