Οι χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων από το 2011 είναι πολύ διαδεδομένες λόγω των μοναδικών πλεονεκτημάτων που προσφέρουν έναντι των παραδοσιακών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Βρίσκονται σε κάθε ηλεκτρονική συσκευή που διαθέτει κάποιο είδος ελέγχου μικροεπεξεργαστή, από κινητά τηλέφωνα και φορητές συσκευές αναπαραγωγής μουσικής έως συστήματα παιχνιδιών, προσωπικούς υπολογιστές και άλλες ψηφιακές συσκευές. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) ή τσιπ σύμφωνα με τα σύγχρονα πρότυπα του 21ου αιώνα είναι μια εξαιρετικά εξελιγμένη συσκευή, που συσκευάζει έως και εκατομμύρια ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως τρανζίστορ, αντιστάσεις και πυκνωτές σε μια περιοχή μερικών τετραγωνικών εκατοστών σε μια γκοφρέτα πυριτίου. Οι πρώτες χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ήταν αρκετά περιορισμένες, ωστόσο, όταν κατασκευάστηκαν τα πρώτα μοντέλα το 1958 και το 1959, καθώς ήταν πρωτόγονες συσκευές εκείνη την εποχή που ήταν δύσκολο να παραχθούν μαζικά.
Ο Jack Kilby, ερευνητής στην Texas Instruments στις Ηνωμένες Πολιτείες, πιστώνεται ότι ήταν ένας από τους πρώτους ανθρώπους που είδαν τα πιθανά οφέλη και τις χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Του απονεμήθηκε το Νόμπελ Φυσικής το 2000 για τη συμβολή του στην ανάπτυξη του ηλεκτρονικού κυκλώματος. Αν και η ιδέα για το τσιπ IC μπορεί να ανιχνευθεί σε παλαιότερη έρευνα ήδη από το 1949 από Γερμανούς μηχανικούς, ο Kilby και ένας άλλος ερευνητής με έδρα τις ΗΠΑ ονόματι Robert Noyce ήταν οι πρώτοι που κατέθεσαν διπλώματα ευρεσιτεχνίας για την ιδέα.
Το τεράστιο άλμα που έδωσε το τσιπ IC στον σχεδιασμό ηλεκτρονικών κυκλωμάτων βασίζεται σε έναν περιορισμό που αντιμετώπιζαν οι κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών στα τέλη της δεκαετίας του 1950. Το τρανζίστορ είχε αντικαταστήσει τους σωλήνες κενού, αλλά τα βασικά ηλεκτρικά εξαρτήματα για κυκλώματα όπως τρανζίστορ, πυκνωτές και αντιστάσεις μπορούσαν να γίνουν τόσο μικρά, καθώς το να τα κρατάς με ένα τσιμπιδάκι και να τα κολλήσεις σε μια πλακέτα κυκλώματος γινόταν ολοένα και πιο δύσκολο καθώς γινόταν όλο και μικρότερο . Η ιδέα της χάραξης της λειτουργικότητας αυτών των εξαρτημάτων σε μια γκοφρέτα πυριτίου εξάλειψε την ανάγκη για μεμονωμένη συγκόλληση εξαρτημάτων χειρός και οι χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων άρχισαν να εκτοξεύονται όταν τελειοποιήθηκαν οι μέθοδοι κατασκευής στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1960.
Ενώ τα πρώτα ολοκληρωμένα κυκλώματα αναφέρονται ως κυκλώματα ολοκλήρωσης μικρής κλίμακας (SSI) και περιείχαν μόνο μερικές δεκάδες εξαρτήματα, ήταν ζωτικής σημασίας για τα αεροδιαστημικά έργα εκείνη την εποχή, όπως οι έλεγχοι για το πυρηνικό πυραυλικό σύστημα των ΗΠΑ Minuteman και οι ψηφιακοί υπολογιστές που χρησιμοποιήθηκαν. από το αμερικανικό πρόγραμμα αποστολής Apollo Moon. Αυτές οι χρήσεις, καθώς και οι ανάγκες του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ, αντιπροσώπευαν το μεγαλύτερο μέρος της πρώιμης ζήτησης για ολοκληρωμένα κυκλώματα από το 1962. Μέχρι το 1968, οι χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων είχαν αρχίσει να εξαπλώνονται στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, με την ικανότητά τους να επεξεργάζονται διαμορφωμένη συχνότητα (FM ) ήχος στις τηλεοράσεις.
Καθώς ο αριθμός των εξαρτημάτων που μπορούσαν να τοποθετηθούν σε ένα τσιπ αυξανόταν, οι χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έγιναν πολύ πιο διαδεδομένες. Τα μοντέλα τσιπ μεσαίας κλίμακας ολοκλήρωσης (MSI) περιείχαν εκατοντάδες στοιχεία μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1960 και η ενσωμάτωση μεγάλης κλίμακας (LSI) θα μπορούσε να τοποθετήσει πολλές χιλιάδες στοιχεία σε ένα τσιπ πέντε χρόνια αργότερα. Από εκεί, η αύξηση του αριθμού των συστατικών που θα μπορούσαν να συσκευαστούν σε μια περιοχή μερικών τετραγωνικών εκατοστών αυξήθηκε εκθετικά. Η ολοκλήρωση πολύ μεγάλης κλίμακας (VLSI) που επιτρέπει εκατοντάδες χιλιάδες συνδεδεμένα εξαρτήματα στις αρχές της δεκαετίας του 1980, και τα τρισδιάστατα ολοκληρωμένα κυκλώματα (3D-IC) από το 2011 επιτρέπουν τη συσκευασία εκατομμυρίων ή δισεκατομμυρίων στοιχείων σε ένα δίκτυο που διασυνδέεται τόσο οριζόντια όσο και κάθετα σε πολλαπλά στρώματα γκοφρέτας ημιαγωγών.
Από το 2011, οι πολλαπλές λειτουργίες ελέγχου και μαθηματικής επεξεργασίας που μπορεί να εκτελέσει ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα τα έχουν κάνει πανταχού παρούσες συσκευές στα περισσότερα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, από ραδιόφωνα και τηλεοράσεις μέχρι αριθμομηχανές και ψηφιακά ρολόγια. Οι χρήσεις των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων είναι ευρέως διαδεδομένες σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και στη ρομποτική, καθώς και για ελέγχους σε συστήματα αυτοκινήτων και αεροσκαφών. Καθώς γίνονται πιο εξελιγμένα και φθηνά στην κατασκευή τους, βρίσκονται επίσης σε είδη μιας χρήσης όπως ευχετήριες κάρτες που παίζουν μουσική. Οι ετικέτες αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων (RFID) σε συσκευασίες καταναλωτικών προϊόντων μιας χρήσης που χρησιμοποιούν τα καταστήματα λιανικής για την παρακολούθηση του αποθέματος είναι επίσης μια κοινή τοποθεσία για τα τσιπ IC, με τις ετικέτες RFID να προστίθενται σε άλλα προϊόντα όπως διαβατήρια και πιστωτικές κάρτες επίσης.