微控制器（通常缩写为 MCU 或 μC），本质上是一台单片计算机。微控制器与微处理器有许多相似之处，当今几乎所有的微控制器都具有这样的特点，使它们很难严格地去定义微控制器和微处理器这两种芯片。尽管如此，通常还有许多特征可以区分它们。

微控制器的一个共同特点是用有限的片上存储器（通常是闪存）存储可供执行的代码。有些微控制器直接从存储器执行代码。然而，带有少量 RAM 的微控制器也不难发现。片上存储器使微控制器在启动后能够迅速开始执行代码。虽然内部存储器意味着存取时间更快，但可用于微控制器的存储器通常是有限的。但是，一般而言，这种有限的存储器并不是缺点，因为微控制器大多被用于小型专用程序。

微控制器的另一个特征是单一的电轨。这种简化系统意味着微控制器系统中一般仅需要较少的外部元件。

大多数微控制器依靠串行通信总线（I2C、SPI、UART）与外部芯片和设备对接。这样就使得设计更加简单，印刷电路板更小。因为使用了单一电轨，串行总线通常就意味着微控制器的设计一般仅需要更少的外部离散组件。

微控制器最常见的时钟速度低于 200 兆赫，但它们在实时应用中也能正常工作，因为它们很少或不依赖外部存储器[RS1] 。微控制器架构也常常将重点放在基于中断的处理上。它们往往有强大的位级操作指令，将它们用于实时、单一用途的应用程序。

虽然微控制器的选择可以有许多标准，但是，用数位形式表达的总线宽度往往是选择微控制器的起点。常见的选项有 8 位、16 位和 32 位。在大多数应用中，总线越宽，性能越好。