無塵室（Cleanroom）是高度控制空氣中懸浮微粒（particle）、溫度、濕度、氣壓等條件的超潔淨作業空間。半導體晶圓上的微細電路圖案（數nm～數十nm）即使只附著1顆數μm以下的微粒，也可能造成致命缺陷（橋接、斷線），因此製造環境的潔淨度管理不可或缺。
無塵室的潔淨度依ISO標準（ISO 14644）或美國等級（US Class）標準定義。最先進的半導體晶圓廠以ISO Class 1～4（舊US Class 10～100）等級運作，每1立方英尺中0.5μm以上的微粒數管理在1～10個以下。相較之下，一般辦公室約為ISO Class 7～8。
無塵室的核心設備是FFU（Fan Filter Unit，風扇過濾機組），將通過HEPA或ULPA濾網的潔淨空氣，從天花板朝地板（高架地板格柵）以單一方向（層流）送出。這股氣流使微粒遠離設備與作業人員，防止其附著在晶圓上。溫度（約23±0.5℃）、濕度（40～50%RH）與氣壓（微正壓）也受到精密控制。
在半導體晶圓廠中，作業人員穿著無塵衣（bunny suit：防塵服、手套、口罩、護目鏡），將人體這個微粒產生源所帶來的汙染降到最低。晶圓以FOUP（Front Opening Unified Pod）密封，透過AMHS（自動物料搬運系統）傳送，作業人員的手不會直接接觸晶圓。
無塵室的建置與營運成本非常高，新建最先進晶圓廠（台積電N3、三星SF3）需投入200～300億美元以上。與無塵室建設及設備相關的企業，有空調與FFU系統的大金工業、負責無塵室設計施工的竹中工務店與大林組（日本），以及SMC（氣壓元件）等。