顧名思義，微控制器是整合在單個晶元上的計算機。 微控制器與其他晶元最大的區別在於，它不是執行固定邏輯的晶元，而是通過注入不同程式來完成各種資料計算和邏輯運算功能的晶元。 與台式機相比，微控制器相當於主機，因此微控制器也稱為微控制器（MCU）。
通常，微控制器由CPU、內部儲存器、IO介面、定時計數器和中斷系統組成。
1.CPU，即第一處理器，主要由控制器和組合器組成，是微控制器的核心部件，也是微控制器的大腦。 根據CPU處理的資料寬度，可分為4位、8位、16位、32位、64位。
2.內部儲存器是指整合在微控制器中的儲存器，可分為資料儲存器和程式儲存器。 資料儲存器主要用於儲存資料、變數、中間運算結果等，一般採用隨機儲存器（RAM），可以快速寫入和讀取，但斷電後儲存的資料會消失。 程式儲存器主要用於儲存程式指令、定數表等，一般採用只讀儲存器（ROM），資訊需要以特殊方式寫入，寫入後可以長期儲存，不會因斷電而丟失。
3.IO介面是微控制器與外部裝置之間的介面，大致可分為並行介面和序列介面，用於外部資料的輸入和輸出操作。
4.計時器計數器。 提供精確的定時、定時、計數、時鐘脈衝等功能，可用於檢測速度、頻率、時間等。
5.中斷系統。 它用於實時處理微控制器內部或外部的隨機事件。
要形成最小可操作的微控制器系統，至少需要電源電路、微控制器、時鐘電路和復位電路。 微控制器的最小系統只是微控制器可以使用的最基本的電路，不能直接實現特定的應用功能。 為了實現特定的應用要求，通常需要在最小的系統中新增額外的外圍電路和元件，如感測器、執行器、通訊介面等。
微控制器的種類很多，著名的有MCS系列、68HC系列、PIC16系列、**R系列。
微控制器具有體積小、功耗低、價效比高、控制靈活等特點，廣泛應用於智慧型儀器儀表、實時控制、家用電器、通訊網路等領域。