Dalam bidang perubatan, banyak penyakit tidak boleh dirawat semata-mata dengan ubat oral atau topikal. Hanya dengan menggunakan ubat terus pada lesi atau pembedahan membuang lesi boleh kesan terapeutik dicapai. Pembedahan adalah kaedah yang paling biasa digunakan dalam perubatan moden. Walau bagaimanapun, tubuh manusia mempunyai banyak kawasan yang sangat kompleks, halus dan rapuh. Manipulasi manual tidak mempunyai ketepatan untuk mengendalikan lesi dengan selamat di kawasan ini, namun penyakit ini sangat berbahaya, dengan akibat yang boleh membawa maut jika tidak dirawat.
Dengan kemajuan dalam teknologi, masalah ini secara beransur-ansur diselesaikan. Kemunculan microrobots menawarkan penyelesaian. Microrobots, terutamanya terdiri daripada cip litar bersepadu-nano berketumpatan tinggi-tinggi, mempunyai keupayaan pengiraan dan operasi yang setanding dengan robot besar dan boleh dikawal dari jauh. Saiznya yang kecil membolehkan mereka memasuki saluran darah dan merawat serta membersihkan luka tanpa mendatangkan bahaya kepada badan. Mereka juga boleh memberikan maklum balas masa-sebenar tentang keadaan dalaman badan, memudahkan diagnosis tepat pada masanya dan perancangan rawatan oleh doktor. Sesetengah kaedah diagnostik dan rawatan menyebabkan kesakitan yang ketara bagi pesakit, seperti gastroskopi. Microrobots boleh melakukan pemeriksaan kesihatan dalaman tanpa meningkatkan ketidakselesaan pesakit. Sehingga 2022, faktor utama yang menyekat pembangunan robot mikro ialah kosnya yang sangat tinggi; mencari alternatif kepada logam nadir akan menjadi hala tuju penting untuk pembangunan masa hadapan.
Pada tahun 2021, satu-pertiga daripada pembedahan di Amerika Syarikat telah dilakukan menggunakan sistem robotik. Robot lebih kerap digunakan dalam prosedur pembedahan pesakit luar di hospital. Pembantu robotik sedang disepadukan ke dalam bidang perubatan untuk meningkatkan kualiti perkhidmatan dan meningkatkan kecekapan rawatan dan penjagaan.
Pada Julai 2025, robot diagnostik transluminal orifis semulajadi (NOT) MONARCH telah beroperasi secara rasmi di Jabatan Pembedahan Toraks di Hospital Rakyat Pertama Shanghai. Dengan bantuan robot MONARCH, doktor boleh melakukan diagnosis dan rawatan yang tepat bagi lesi paru-paru, terutamanya lesi dalam, melalui bronkus pesakit tanpa sebarang hirisan luaran.