Los procesos celulares que han podido ser estudiados en este tipo de dispositivos son muy diversos, entre ellos están el crecimiento y la muerte, la morfología de células y tejidos, la diferenciación, la motilidad y contractilidad de las células, la función de las barreras tisulares, el metabolismo, la secreción, el estrés oxidativo, entre otros. Además, se han realizado investigaciones sobre algunos procesos biológicos normales o patológicos, facilitando el descubrimiento de terapias y el desarrollo de fármacos. Además, nuestro sistema hace posible realizar estudios toxicológicos de fármacos y otras sustancias con un mayor poder predictivo sobre lo que ocurre in vivo.

A su vez, también sirve para averiguar qué tipo de tratamiento sería adecuado para un determinado paciente. Para ello, se emplean células del paciente y de este modo se evalúa la respuesta a dichos tratamientos antes de aplicarlos y, por tanto, se elegiría aquel más efectivo en cada caso.