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MEMS传感装置一般采用机械结构，这种机械结构可以受控制地响应机械或电刺激(压力、运动、加速、磁场等)。这是一种典型的技术，通过移动改变变容电容板的距离。
为了测量角度的运动，陀螺需要多种MEMS结构。
可能以几种形式输出：模拟电压；输出电压；如SPI或I2C等标准串行总线；或者流行于汽车安全气囊(如DSI或PSI5)的专用协议；无线连接选项包括低功率蓝牙(BLE)。
MEMS设备可以作为单功能传感器使用。
MEMS陀螺仪是通过利用Koriolliga速度来测量MEMS机架上质量朝向运动和远离旋转中心运动时的角度旋转。回转仪有单、双、三轴三轴模式，适用于不同的应用场合：如双轴陀螺游戏及光学稳像，三轴陀螺仪可以满足汽车远距离信息处理与导航的需要。
加速表也利用构架中的质量来测量静态加速度(即重力)和动态加速度(如振动、移动、倾斜、冲击等)。加速度仪的装置有倾斜仪、振动传感器、脑震荡传感器、倾斜传感器和运动传感器。它也有不同的轴组合：单轴装置在汽车碰撞感应器上的发现，机器人技术、振动监测和防篡改应用中出现了三维部件。
压力器是通过它在MEMS结构中产生的偏转来测量压力的。有些方案可测量相对于大气压力，也可测量与真空密封室相关的绝对压力。MEMS压力传感器也能间接测量其它数据，如流体流量、高度和水位。
磁传感器利用诸如霍尔效应等各种物理现象来测量磁场产生的力学效应。
惯量测量装置(IMU)测量线性，以及由三轴加速度计和陀螺仪组成的单一单位角加速度；IMU也可包含磁力计和压力传感器，来提供关于设备在x,y和z轴上的三维方向和运动的信息；俯仰、滚动、偏航、高度等等。其应用领域包括无人驾驶汽车(UAV)、机器人技术和工厂自动化、航空电子设备、智能手机和平板电脑、虚拟现实和游戏。
MEMS传声器是在测量由活动隔膜和固定底板组成的变容元件受到声波冲击时电容变化而产生的。他们被广泛应用于有空间限制的消费应用中，如智能手机和平板电脑。
在MEMS生物传感器中，生物分子相互作用引起MEMS结构可测运动。举例来说，在TB测试中，MEMS悬臂上覆盖了TB抗体，当他们把受感染的血样放在上面时，就会产生偏差。
MEMS气敏元件是通过测量涂层传感器表面引起的电阻变化来探测气体的存在。这种感应器能够探测低浓度的目标气体，一般反应时间不超过1秒。水汽蒸气是优化的湿度传感器。
RFMEMS开关把一个静电驱动的悬臂梁和独立的驱动IC组合在一起，取代了RF开关中笨重的机电继电器。有许多开关配置可用：例如，ADI公司的ADGM1304采用了SP4T配置，可处理DC到14GHz的信号。
如德州仪器(TI)的数字显微镜(DMD)等MEMS光执行器，利用MEMS技术，形成了大量独立控制的镜面。每一个反射镜都可以通过电子控制来实现“打开”和“关闭”状态的切换。当该装置被激活，像素就会把投影仪灯泡反射到镜头中，使之亮起来。当关掉的时候，光会指向别处，使得像素看上去就变暗了。
MEMS振荡器中包含了在模拟驱动芯片上产生静电激发的谐振器。MEMS振荡器可产生1Hz到几百MHz的频率，具有极好的稳定性、低功耗和高抗EMI性能。
