日新月异的单细胞实验技术正将表型分析深入到单细胞水平，未来与组学技术的深入结合值得期待。
单细胞表面功能化：从大自然中生命体的自我保护现象得到启发，单细胞表面功能化技术可以将无生命的材料与单细胞结合，在增强细胞活性和稳定性的同时，精准赋予单细胞多种功能，在环境，能源，医疗和催化等领域得到了广泛应用。
其中，动态壳层技术，如自修复壳层技术和可逆壳层技术，能够控制细胞表面壳层来适应细胞各种应用环境，是单细胞表面功能化技术的新发展方向。如何将无生命的材料适应增殖中的单细胞并形成即时细胞功能化，是未来的发展趋势。
单细胞内电生理检测：对单个电生细胞高保真电生理信号进行记录，有助于加深我们对单细胞行为的理解。膜片钳技术是检测细胞离子通道直接有效的方法，它目前仍是细胞动作电位和离子通道检测的黄金标准。
开发具有纳米级记录元件的细胞内电生理记录工具可以在降低侵入性的同时提高时空分辨率的极限，该记录工具不仅可以更深入地了解单细胞到组织水平的产电细胞，也为在亚细胞和分子水平的电生理学研究提供更多的定量参数。
液滴微流控单细胞测序技术：有效的单细胞分离技术促进了许多商业化的高通量单细胞测序平台的发展。早期的平台大多使用多孔板，利用手动，细胞分选仪或者机器人将单个细胞分别加入多孔板的单个孔中，同时在每个孔中加入带条码的引物和试剂，用于随后的扩增和测序。
而新一代的测序平台（比如MobiGaea）利用微流控技术，能高效地将单个细胞以及引物和试剂同时包裹在成千上万的液滴里，并在液滴里进行扩增，从而真正一步实现高效的单细胞测序。这些测序平台也激发了科研工作者的灵感，将单细胞测序更广泛地用于生命科学研究中。
