La microdisección láser (LM) se ha democratizado ampliamente en los últimos quince años. Los instrumentos han evolucionado para ofrecer láseres más potentes y eficientes, así como nuevas opciones para la recolección y preparación de muestras. Las evoluciones tecnológicas también se han centrado en las capacidades de análisis post-microdisección, abriendo investigaciones en todas las disciplinas de la biología experimental y clínica, gracias al advenimiento de nuevos métodos de análisis genómico de alto rendimiento, incluidos RNAseq y proteómica, ahora mundialmente conocida como microgenómica, es decir, análisis de biomoléculas a nivel celular. A pesar de los avances que estos métodos de rápido desarrollo han permitido, el flujo de trabajo para el muestreo y la recolección por parte de LM sigue siendo un paso crítico para asegurar la integridad de la muestra en términos de histología (identificación precisa de células) y bioquímica (análisis confiables de biomoléculas). En esta revisión, describimos el procesamiento de la muestra, así como las fortalezas y los factores limitantes de LM aplicados a la selección específica de una o más células de interés de un tejido heterogéneo. Veremos cómo los últimos desarrollos en protocolos y métodos han convertido a LM en una herramienta poderosa y a veces esencial para el análisis genómico y proteómico de pequeñas cantidades de biomoléculas extraídas de pocas células aisladas de un tejido complejo, en su contexto fisiológico, ofreciendo así nuevas oportunidades para comprender procesos fisiológicos y/o patofisiológicos fundamentales.