Un replicatore è un oggetto o un organismo che può fare copie di se stesso. Gli esempi abbondano nel mondo biologico; le cellule sono un esempio comune. Tuttavia, i replicatori possono anche essere sviluppati nel regno elettromeccanico (o meccatronico). Questo è di interesse per i ricercatori in nanotecnologia e robotica.
I replicatori possono esistere in una delle due forme, note come primo senso e secondo senso. Un replicatore di primo senso crea un duplicato esatto di se stesso, inclusi eventuali cambiamenti che si sono verificati nella sua struttura dopo che è stato creato. Un replicatore di secondo senso crea un duplicato di se stesso così come esisteva al momento della creazione. In biologia, i geni sono replicatori di primo senso, mentre le cellule in generale sono replicatori di secondo senso. La replica di primo senso è di particolare interesse, perché consente la possibilità di evoluzione della macchina.
Un replicatore su macroscala, chiamato anche replicatore rumoroso, è un robot in grado di costruire una copia di se stesso utilizzando materiali e parti convenzionali. Immagina una fabbrica di robot in cui tutti i lavoratori sono robot che costruiscono altri robot! Potrebbero esserci diversi tipi (specie) di robot, ciascuno progettato per un compito particolare. Anche la fabbrica potrebbe, data la giusta programmazione dei robot come squadra, essere duplicata. Gli autori di fantascienza hanno sfruttato questo tema descrivendo come una piccola squadra di robot potrebbe essere inviata su un pianeta per colonizzarlo. Il risultato finale sarebbe un pianeta con centinaia di fabbriche di robot, gestite da robot che costruiscono robot.
Un replicatore su nanoscala, chiamato anche assemblatore, è una macchina microscopica che si duplica automaticamente con dimensioni dell'ordine dei miliardesimi di metro (nanometri). Replicatori di questo tipo potrebbero essere programmati per funzionare come anticorpi o agenti antivirali progettati per attaccare e distruggere specifici organismi patogeni all'interno del corpo umano. Il numero di duplicazioni poteva essere controllato dalla programmazione, quindi quando tutti gli agenti patogeni fossero stati eliminati, il processo di replicazione sarebbe cessato. Gli sforzi di ricerca e sviluppo che coinvolgono macchine come questa fanno parte del campo della biomeccatronica.