Izraz “mikro varjenje” se nanaša na natančno postavitev vezivnih kovin in uporabo energije za oblikovanje zvarov, širokih manj kot 100 mikrometrov. Običajno se izvaja pod mikroskopom zaradi natančnosti, dejanski postopek varjenja v nekaterih primerih natančno posnema običajno varjenje, preprosto v veliko manjšem obsegu. V večini industrijskih okolij velikega obsega je mikro varjenje avtomatizirano, kar zahteva malo spretnosti operaterja, vendar nekateri posebni ali nepravilni zvari zahtevajo visoko usposobljenega tehnika z zelo mirno roko. Ker gre za tako natančen in zapleten proces, ki vključuje specializirana orodja, se večina delovnih mest odda strokovnjakom.
Uporovno mikro varjenje je najosnovnejša metoda in se uporablja za spajanje ravnih plošč različnih kovin. Dve plošči se rahlo prekrivata, elektrode za varjenje pa so nameščene na obeh straneh prekrivanja. Električni tok se uporablja za segrevanje kovine v staljeno stanje, elektrode pa kanalizirajo ta tok od ene do druge, skozi prekrivanje. Ko se kovina ohlaja, se kuje skupaj, da tvori trajno vez. Metoda odpornosti se uporablja za spajanje drobnih šivov, kjer mora biti spoj popolnoma raven, na primer pri medicinskih vsadkih.
Flash mikro varjenje se uporablja za drobne spojke, kot so žice ali nakit, in se izvede tako, da se konec vsakega kosa segreje z električnim tokom in jih vpne skupaj. Postopek ustvari strm temperaturni gradient vzdolž osi kosa, tako da omogoča spajanje najrazličnejših materialov in oblik brez deformiranja. Najbolj vsestranski med vsemi postopki mikro varjenja, povzroča iskre, zato ni primeren za vnetljive ali temperaturno občutljive materiale.
Obločno mikro varjenje se uporablja za spajanje dveh delov poljubne oblike, običajno s pomočjo polnila, ki se namesti vzdolž mesta zvara, da deluje kot lepilo. Na elektrodo, ki se vodi vzdolž mesta zvara, se dovaja električni tok, ki segreva osnovno kovino in polnilno kovino, dokler se ne pomešata v novo kovino. Ko se mesto ohladi, se deli in polnilo neločljivo združijo. Ta metoda se uporablja za natančna popravila kovinskih kalupov in orodij, še posebej, če so se kosi odtrgali ali obrabljeni in jih je treba obnoviti.
Lasersko mikro varjenje se običajno uporablja v avtomatiziranih industrijskih okoljih. Laser je lahko tako strogo nadzorovan, kot je potrebno, in lahko doseže nerodna mesta, ki jih druge metode varjenja ne morejo, segreje kovino skoraj v trenutku in ne zahteva nobenega polnilnega materiala ali pritiska, da se vsakič ustvari popoln spoj. Lasersko metodo lahko uporabimo tudi za graviranje kovin, čeprav bo morda treba svetleče površine predhodno obdelati, da preprečimo odboj laserske svetlobe.