La microdissezione laser (LM) è diventata ampiamente democratizzata negli ultimi quindici anni. Gli strumenti si sono evoluti per offrire laser più potenti ed efficienti e nuove opzioni per la raccolta e la preparazione dei campioni. Le evoluzioni tecnologiche si sono anche concentrate sulle capacità di analisi post-microdissezione, aprendo indagini in tutte le discipline della biologia sperimentale e clinica, grazie all’avvento di nuovi metodi ad alto throughput di analisi del genoma, tra cui RNAseq e proteomica, ora conosciuta globalmente come microgenomica, cioè analisi di biomolecole a livello cellulare. Nonostante i progressi che questi metodi in rapido sviluppo hanno permesso, il flusso di lavoro per il campionamento e la raccolta da parte di LM rimane un passo critico per assicurare l’integrità del campione in termini di istologia (identificazione accurata delle cellule) e biochimica (analisi affidabili delle biomolecole). In questa recensione, descriviamo l’elaborazione del campione, nonché i punti di forza e i fattori limitanti di LM applicati alla selezione specifica di una o più cellule di interesse da un tessuto eterogeneo. Vedremo come gli ultimi sviluppi in protocolli e metodi hanno reso LM uno strumento potente e talvolta essenziale per le analisi genomiche e proteomiche di piccole quantità di biomolecole estratte da poche cellule isolate da un tessuto complesso, nel loro contesto fisiologico, offrendo così nuove opportunità per la comprensione dei processi fisiologici e/o patofisiologici fondamentali.