東南大學1983年開始集成傳感器的研究，并于1985年在歐洲固態電子器件會議《ESSDERC￠85，Germany, p.88》報道了集成MOS流量傳感器的研究結果；1986年開始了硅片直接鍵合技術研究，并于1987年在《Applied Surface Science，30(2)，397（1987）》報道了硅鍵合材料的測試結果；1987年開始了微傳感器CAD研究，并于1988年在《Solid State Electronics，31(2)，237（1988）》報道了MOS磁電耦合的計算機模擬結果。由于國際上MEMS的出現，實驗室于1989年申請、1990年獲準國家自然科學基金項目“微機械加工靜電式微電機的研究”（批準號：59075220），并于1991年在《Transducers’91, p.894，USA》上報道了基于氣體潤滑的微馬達研究結果。九十年代，實驗室MEMS研究得到了快速發展，出版了國內MEMS專著《硅微機械加工技術，科學出版社，1996年1月》、與美國DUKE大學合作出版了國際上第一本鍵合技術專著《Semiconductor wafer bonding, John Wiley & Sons, 1998》。
MEMS是一門新興的交叉學科，為適應這種發展和需求，東南大學以電子科學與工程學院的《微電子學與固體電子學》學科為主題、結合工程力學系和機械工程學院相關課題組，組建了跨學科的研究結構，于1999年申請建立教育部重點實驗室。實驗室2000年6月通過教育部可行性論證、2001年9月通過教育部驗收、2002年11月通過教育部評估。
實驗室聘請了一批國內知名專家組成了學術委員會；現有教授9人（其中博士生導師4人）、副教授9人，每年招收碩士生30名左右、博士生10名左右；實驗室具有國際先進水平的設計研究基礎設施，較好的加工和測試儀器設備；實驗室同時又是國家“211”工程、“985”工程重點建設部門；目前承擔了國家973項目、863項目、科技重大專項、國家自然科學基金重點項目、總裝備部、教育部、地方政府等重大/重點科技研究與開發項目。
實驗室設立了三個研究方向，包括MEMS及其設計技術、MEMS驅動與檢測電路、NEMS材料、結構與器件。這些方向涵蓋了微納系統從設計、仿真到加工、封裝、測試和應用的各個環節，既培養了學生在傳統微電子領域的各項基本技能，又面向下一代微納器件的研究和發展。除讀博和出國深造以外，研究生在高新技術領域的就業率達到100%，就業面覆蓋傳感器、模電、數電、系統、工藝、電子器件、軟件、信息等各個領域，包括Intel、ADI、Honywell、移動、華碩、華為、華潤、南瑞和國家專利局等知名企業和機構, 為國家微電子、傳感器和微系統領域培養了大量科研和工程人才。
