单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。单片机现已渗透到我们日常生活中的各个领域，小到家用电器、仪器仪表，大到医疗器械、航空航天。比如单片机已广泛应用于发动机控制器、GPS导航系统、ABS防抱死系统、制动系统中。
还可以使用单片机构成多种多样的控制系统，如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各种报警系统、与计算机联网构成二级控制系统等。
单片机采用超大规模集成电路技术，原理是把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。