Mikrobearbeitung bezeichnet die gezielte Formgebung und Strukturierung von Werkstoffen mit charakteristischen Abmessungen im Mikro- bis Submikrometerbereich. Sie dient der Herstellung funktionaler Mikrostrukturen, -bauteile und -oberflächen, etwa für Mikroelektronik, Mikrosensorik, Medizintechnik oder Optik.

Verfahrensseitig lässt sich zwischen subtraktiven (z.B. Mikrofräsen, -bohren, -erodieren, -ätzen), additiven (Mikro-3D-Druck, lokales Aufschmelzen/Abscheiden) sowie umformenden Prozessen (Mikropräge- und -umformverfahren) unterscheiden. Eine zentrale Rolle spielen photolithographische Verfahren und laserbasierte Prozesse.

Insbesondere die Ultrakurz gepulste Laser-Mikrobearbeitung (fs–ps-Laser) ermöglicht nahezu thermisch schädigungsfreie Bearbeitung mit hoher Präzision, da die Pulsdauer kürzer ist als charakteristische Relaxationszeiten im Material. Sie wird für die Laser-Mikrostrukturierung verwendet, um definierte Topographien, Funktionalisierungen (Benetzbarkeit, tribologische Eigenschaften) oder optische Mikrostrukturen zu erzeugen.

Wesentliche Herausforderungen der Mikrobearbeitung sind Prozessstabilität, Maß- und Formgenauigkeit, Gratfreiheit, Minimierung von Schädigungszonen sowie die Charakterisierung im Nanometerbereich. Für die Werkstofftechnik sind das Verständnis von Materialabtrag-, Phasenumwandlungs- und Defektbildungsmechanismen sowie die Korrelation von Mikrostruktur, Oberflächenzustand und Bauteilfunktion zentral.