由于微型機器人在復雜的生物培養基或狹窄的毛細血管中具有巨大的潛力，因此在各種生物醫學應用中已經證明了它們的潛力，例如輔助受精、靶向藥物遞送、組織修復和再生。已經進行了許多初步研究，以證明生物醫學在試管和體外環境中的應用。微型機器人可以通過精確導航到達現有醫療設備難以到達的人體區域。醫學成像技術對于定位和跟蹤這種小型治療機器進行評估至關重要。
熒光成像技術熒光成像是一種常見的光學成像技術，由特定波長的外部光源、帶有熒光染料的載體、傳感器和成像光學設備組成。使用波長濾光片可以有效抑制背景噪聲干擾。熒光成像利用熒光染料在外部光源特定波長光的刺激下發光的特性，根據Jablonski圖確定光源與熒光染料之間的匹配關系。
光學相干斷層掃描（OCT）成像技術OCT是1991年開發的一種光學干涉測量技術。它由近紅外寬帶光源、邁克爾遜干涉儀、光電探測器和光譜儀組成。OCT根據掃描成像模式可分為時域OCT和頻域OCT。與時域OCT相比，頻域OCT具有更快的成像速度和更高的靈敏度。
磁共振成像（MRI）MRI是一種成像技術，它利用生物組織中氫核與外部磁場的共振來產生圖像。它也被稱為磁共振成像。MRI由于氫原子含量高，非常適合對人體軟組織進行成像。MRI具有空間分辨率高、穿透能力強、無電離輻射、易于與磁場驅動的機器人系統集成等優點，因此廣泛用于觀察和導航微型/納米機器人。
磁粉成像（MPI）MPI于2001年由Bernhard Gleich和Jürgen Weizenecker首次提出，近年來作為一項新技術得到了廣泛的關注和快速發展。MPI依賴于Langevin非線性磁場方程，該方程描述了磁性納米粒子（NP）成像劑對磁場的響應。強靜態磁場梯度使無場點（FFP）外的粒子磁化強度飽和，響應振蕩磁場的高次諧波信號將用于成像。只有磁響應在選擇場（即FFP）處不飽和的粒子才會對檢測到的信號做出貢獻。通過掃描樣品的FFP獲得磁性納米顆粒（NPs）分布的完整橫截面圖像，MPI儀器的外觀和內部磁場結構如圖4A所示。
超聲成像超聲成像是一種成熟的聲學成像技術，它使用超聲回波作為檢測信號來計算和生成反射物體的表面圖像，反映人體組織的聲學特性。
基于電離輻射的技術基于電離輻射的成像依賴于波長范圍為 10 至 100 nm 的高能電磁波。這些技術具有很強的穿透能力和高空間分辨率，但輻射會對生物組織造成損害。
光聲成像（PAI）光聲成像是一種基于光聲效應的快速發展的醫學成像方法。光聲效應是指生物組織在用脈沖激光照射時吸收能量并發生熱膨脹，導致壓力變化和聲波產生現象。通過實驗確定不同組織的光學、熱和彈性特性，可以分析采集圖像中組織的特征。
磁動輔助成像超順磁性納米粒子作為生物醫學的重要工具，憑借優異的生物相容性、可控的小尺寸和磁性，可以在外部磁場下進行操縱，用于各種診斷和治療應用。超順磁性納米粒子的磁感應運動已成為增強超聲、光聲成像、光學相干斷層掃描和激光散斑跟蹤等幾種主要成像方式的新成像對比來源，在較小尺度的生物事件中實現高靈敏度。
詳見文章《Medical Imaging Technology for Micro/Nanorobots》
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