光学MEMS在电信领域发挥着重要作用，特别是在开发用于通过光纤网络路由互联网流量的全光交换机方面。对更快互联网速度的需求推动了光学MEMS系统的发展，该系统可以直接操纵光信号并消除不必要的转换需求。光学MEMS技术广泛用于投影、透射和反射式显示器。这些显示器可分为基于扫描的显示器和非基于扫描的显示器，进一步将前者分为线性阵列1D和基于点源2D扫描的显示器。它能够实现小型光谱系统，例如基于光栅的单色器、傅里叶变换光谱仪和法布里-珀罗干涉仪。此外，MEMS组件的使用还允许开发便携式光谱系统。
光学MEMS技术用于传感器，可分为相干和非相干。相干传感器依赖于光干扰，而非相干传感器检测光强度的变化。光学MEMS器件在生物医学领域实现了众多应用，如光遗传学、分子检测和疾病的无创内窥镜筛查。此外，通过Bio-MEMS器件使生物工具小型化，实现了生物过程的实时监测和操作。