Электроды в микрофлюидных устройствах условно подразделяются на внешние и внутренние. Внешние электроды, вставляющиеся в отверстия микрочипа, обычно используются когда требуется приложение напряжений более 100 В. Такие напряжения обычно используются в электроосмотических насосах или при электрофоретическом разделении биологических молекул. Альтернативой внешним электродам является заполненные металлическим сплавом специальные микроканалы. К таким микроэлектродам-каналам могут прикладываться напряжения в несколько киловольт, что используется при электрокоалесценции и сортировки капель “вода в масле”.

      Внутренние планарные электроды представляют собой металлические площадки, сформированные обычно на стеклянной подложке методами фотолитографии и вакуумного напыления. Поскольку толщина металлического напыления не превышает нескольких микрометров, то они могут быстро деградировать при контакте с биологическими жидкостями за счет электролиза. Внутренние электроды часто используются для управления движением и разделения микрочастиц и клеток за счет явления диэлектрофореза поскольку в этом случае на электроды подаются высокочастотные сигналы.

      Планарные  электроды нашли широкое применение для регистрации электрофизиологической активности нейрональных культур in vitro, а также для их электростимуляции. Массивы таких электродов, размещенных на стеклянных подложках получили название мультиэлектродных матриц (МЕА). Их коммерческим выпуском занимается такие компания как MED64 (Япония), Multichannel systems (Германия), 3Brain (Швейцария). Микроэлектроды могут быть выполнены из золота, платины, нитрида титана и др. материалов, в то время как токопроводящие дорожки выполняются из прозрачного оксида индия и титана (ITO). Кроме того, электроды могут иметь трехмерную форму, содержать массив проводящих микроиголок для реализации различных методик измерения. К поверхности мультиэлектродных матриц могут прикрепляться  PDMS микрофлюидные чипы для смены клеточной среды, ввода биологических веществ, а также для управления архитектурой нейронной сети.