Um biochip é uma coleção de locais de teste miniaturizados (microarrays) dispostos em um substrato sólido que permite a realização de muitos testes ao mesmo tempo, a fim de alcançar maior rendimento e velocidade. Normalmente, a superfície de um biochip não é maior do que uma unha. Como um chip de computador que pode realizar milhões de operações matemáticas em um segundo, um biochip pode realizar milhares de reações biológicas, tais como descodificar genes, em poucos segundos.
Um biochip genético é projetado para "congelar" as estruturas de muitos fios curtos de DNA (ácido desoxirribonucleico), a instrução química básica que determina as características de um organismo. Efetivamente, é usado como uma espécie de "tubo de ensaio" para amostras químicas reais. Um microscópio especialmente desenhado pode determinar onde a amostra foi hibridizada com cordões de ADN no biochip. Os biochips ajudaram a acelerar drasticamente a identificação dos estimados 80.000 genes no DNA humano, uma colaboração de pesquisa mundial em curso conhecida como Projeto Genoma Humano. O microchip é descrito como uma espécie de função de "busca por palavras" que pode rapidamente sequenciar DNA.
Além das aplicações genéticas, o biochip está sendo usado em pesquisas toxicológicas, proteicas e bioquímicas. Os biochips também podem ser usados para detectar rapidamente agentes químicos usados na guerra biológica para que medidas defensivas possam ser tomadas.