日新月異的單細胞實驗技術正將表型分析深入到單細胞水平，未來與組學技術的深入結合值得期待。
單細胞表面功能化：從大自然中生命體的自我保護現象得到啟發，單細胞表面功能化技術可以將無生命的材料與單細胞結合，在增強細胞活性和穩定性的同時，精準賦予單細胞多種功能，在環境，能源，醫療和催化等領域得到了廣泛應用。
其中，動態殼層技術，如自修復殼層技術和可逆殼層技術，能夠控制細胞表面殼層來適應細胞各種應用環境，是單細胞表面功能化技術的新發展方向。如何將無生命的材料適應增殖中的單細胞并形成即時細胞功能化，是未來的發展趨勢。
單細胞內電生理檢測：對單個電生細胞高保真電生理信號進行記錄，有助于加深我們對單細胞行為的理解。膜片鉗技術是檢測細胞離子通道直接有效的方法，它目前仍是細胞動作電位和離子通道檢測的黃金標準。
開發具有納米級記錄元件的細胞內電生理記錄工具可以在降低侵入性的同時提高時空分辨率的極限，該記錄工具不僅可以更深入地了解單細胞到組織水平的產電細胞，也為在亞細胞和分子水平的電生理學研究提供更多的定量參數。
液滴微流控單細胞測序技術：有效的單細胞分離技術促進了許多商業化的高通量單細胞測序平臺的發展。早期的平臺大多使用多孔板，利用手動，細胞分選儀或者機器人將單個細胞分別加入多孔板的單個孔中，同時在每個孔中加入帶條碼的引物和試劑，用于隨后的擴增和測序。
而新一代的測序平臺（比如MobiGaea）利用微流控技術，能高效地將單個細胞以及引物和試劑同時包裹在成千上萬的液滴里，并在液滴里進行擴增，從而真正一步實現高效的單細胞測序。這些測序平臺也激發了科研工作者的靈感，將單細胞測序更廣泛地用于生命科學研究中。
