Если не говорить о биологических системах, то пределы возможной миниатюризации, видимо, будут достигнуты в таких устройствах, в которых для преобразования сигналов и энергии удастся использовать взаимодействие различных физических, физико-химических и химических процессов в твердых телах, жидкостях и газах. Сверхминиатюрные устройства, очевидно, не будут связаны с механическим и электрическим соединением большого количества отдельных элементов.

В настоящее время исследования проводятся главным образом в области физики твердого тела. К исследуемым явлениям относятся пьезоэлектрический эффект в керамических материалах и кварце, термоэлектрический эффект, фотоэлектрический эффект, молекулярный, атомный и ядерный резонанс, криогенные явления, магнитные свойства тонких пленок, магнитострикционный эффект и ряд других.

Устройства, основанные на использовании именно этих явлений, вероятно, и следует называть молекулярными. Однако название "молекулярная электроника" часто применяется по отношению к определенному направлению в создании микроминиатюрных радиоэлектронных устройств, основой которого является физика полупроводников. Это направление начало развиваться IB 1958-11959 гг. на основе новейших достижений физики твердого тела и технологии производства и обработки полупроводниковых материалов.

В настоящее время оно привело к созданию ряда экспериментальных сверхминиатюрных электронных узлов и даже опытных серий. Эти устройства называют молекулярными устройствами или схемами, твердыми схемами, интегральными схемами, микроэлектронными устройствами. Так как терминология еще окончательно не установилась, мы будем говорить о них как о молекулярных электронных узлах или устройствах (молектронных узлах и устройствах), учитывая, что это название не является точным.

В конструктивном отношении молектронные устройства представляют собой многослойные структуры из полупроводниковых, проводящих и изоляционных материалов, которые расположены и соединены в объеме твердого тела таким образом, что образуется монолитный блок, обладающий функциональными свойствами электронной схемы (усилителя, генератора, логического устройства и пр.).

В молектронном устройстве отдельные элементы в ряде случаев настолько электрически и конструктивно связаны, что само понятие об элементе электрической схемы становится условным. В этом нет чего-либо необычного. Действительно, электроника давно и широко использует кварцевые пластинки в качестве резонаторов.