V lékařské oblasti nelze mnoho nemocí léčit pouze perorálními nebo lokálními léky. Léčebného účinku lze dosáhnout pouze aplikací léků přímo na léze nebo chirurgickým odstraněním léze. Chirurgie je nejběžnější metodou používanou v moderní medicíně. Lidské tělo má však mnoho extrémně složitých, jemných a křehkých oblastí. Ruční manipulace postrádá přesnost, aby bylo možné bezpečně zvládnout léze v těchto oblastech, přesto jsou tato onemocnění velmi nebezpečná, s potenciálně fatálními následky, pokud se neléčí.
S pokrokem v technologii se tyto problémy postupně řeší. Nástup mikrorobotů nabízí řešení. Mikroroboty, složené primárně z čipů s integrovanými obvody nano{2}} s vysokou hustotou, mají výpočetní a provozní schopnosti srovnatelné s velkými roboty a lze je ovládat na dálku. Jejich malá velikost jim umožňuje vstupovat do krevních cév a léčit a čistit léze bez poškození těla. Mohou také poskytovat-zpětnou vazbu v reálném čase o vnitřním stavu těla, což lékařům usnadňuje včasnou diagnostiku a plánování léčby. Některé diagnostické a léčebné metody způsobují pacientům značné bolesti, např. gastroskopie. Mikroroboti mohou provádět interní zdravotní vyšetření bez zvýšení nepohodlí pacienta. Od roku 2022 byla klíčovým faktorem omezujícím vývoj mikrorobotů jejich extrémně vysoká cena; nalezení alternativ ke vzácným kovům bude důležitým směrem budoucího vývoje.
V roce 2021 byla jedna-třetina operací ve Spojených státech provedena pomocí robotických systémů. Roboti se častěji používají při ambulantních chirurgických zákrocích v nemocnicích. Robotičtí asistenti se začleňují do lékařské oblasti s cílem zlepšit kvalitu služeb a zvýšit efektivitu léčby a péče.
V červenci 2025 byl na Klinice hrudní chirurgie v Shanghai First People's Hospital oficiálně uveden do provozu transluminální (NOT) diagnostický robot MONARCH natural orifice transluminal. S pomocí robota MONARCH mohou lékaři provádět přesnou diagnostiku a léčbu plicních lézí, zejména hlubokých, přes průdušky pacienta bez jakýchkoliv vnějších řezů.