Ένας μικροελεγκτής είναι ένα ενσωματωμένο τσιπ που συχνά αποτελεί μέρος ενός ενσωματωμένου συστήματος. Περιλαμβάνει θύρες CPU, RAM, ROM, I/O και χρονοδιακόπτες όπως ένας τυπικός υπολογιστής, αλλά επειδή έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν μόνο μια συγκεκριμένη εργασία για τον έλεγχο ενός μεμονωμένου συστήματος, είναι πολύ μικρότερα και απλοποιημένα ώστε να μπορούν να περιλαμβάνουν όλες οι λειτουργίες που απαιτούνται σε ένα μόνο τσιπ. Σε αντίθεση με έναν μικροεπεξεργαστή, ο οποίος είναι ένα τσιπ γενικής χρήσης που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός υπολογιστή ή συσκευής πολλαπλών λειτουργιών και απαιτεί πολλαπλά τσιπ για να χειριστεί διάφορες εργασίες, αυτή η συσκευή προορίζεται να είναι πιο ανεξάρτητη και ανεξάρτητη και λειτουργεί ως μικροσκοπικός, αποκλειστικός υπολογιστή.
Το μεγάλο πλεονέκτημα των μικροελεγκτών, σε αντίθεση με τη χρήση μεγαλύτερων μικροεπεξεργαστών, είναι ότι το κόστος μέτρησης εξαρτημάτων και σχεδιασμού του ελεγχόμενου στοιχείου μπορεί να περιοριστεί στο ελάχιστο. Συνήθως σχεδιάζονται με τη χρήση συμπληρωματικής τεχνολογίας ημιαγωγών οξειδίου μετάλλου (CMOS), μια αποτελεσματική τεχνική κατασκευής που χρησιμοποιεί λιγότερη ισχύ και είναι πιο ανοσία στις αιχμές ισχύος από άλλες τεχνικές. Χρησιμοποιούνται επίσης πολλές αρχιτεκτονικές, αλλά η κυρίαρχη αρχιτεκτονική είναι το Complex Instruction Set Computer (CISC), το οποίο επιτρέπει στο chip να περιέχει πολλαπλές εντολές ελέγχου που μπορούν να εκτελεστούν με μία μόνο εντολή μακροεντολής. Μερικοί χρησιμοποιούν μια αρχιτεκτονική μειωμένου συνόλου εντολών υπολογιστή (RISC), η οποία υλοποιεί λιγότερες οδηγίες, αλλά προσφέρει μεγαλύτερη απλότητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
Οι πρώτοι ελεγκτές κατασκευάζονταν συνήθως από λογικά στοιχεία και ήταν συνήθως αρκετά μεγάλοι. Αργότερα χρησιμοποιήθηκαν μικροεπεξεργαστές και οι ελεγκτές μπόρεσαν να χωρέσουν σε μια πλακέτα κυκλώματος. Οι μικροελεγκτές τοποθετούν τώρα όλα τα απαραίτητα στοιχεία σε ένα μόνο τσιπ. Επειδή ελέγχουν μια μεμονωμένη λειτουργία, ορισμένες σύνθετες συσκευές περιέχουν πολλές.
Αυτά τα τσιπ έχουν γίνει κοινά σε πολλούς τομείς και μπορούν να βρεθούν σε οικιακές συσκευές, εξοπλισμό υπολογιστών και όργανα. Έχουν επίσης πολλές βιομηχανικές χρήσεις και έχουν γίνει κεντρικό μέρος της βιομηχανικής ρομποτικής. Επειδή συνήθως χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μιας μεμονωμένης διεργασίας και την εκτέλεση απλών εντολών, δεν απαιτούν σημαντική επεξεργαστική ισχύ.
Η αγορά της αυτοκινητοβιομηχανίας υπήρξε η κύρια κινητήρια δύναμη των μικροελεγκτών, πολλοί από τους οποίους έχουν αναπτυχθεί για εφαρμογές αυτοκινήτων. Επειδή πρέπει να αντέχουν σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, πρέπει να είναι ιδιαίτερα αξιόπιστα και ανθεκτικά. Παρόλα αυτά, όπως και τα αντίστοιχα τους, τα τσιπ που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα είναι πολύ φθηνά και είναι σε θέση να προσφέρουν ισχυρά χαρακτηριστικά που διαφορετικά θα ήταν αδύνατο ή πολύ δαπανηρά να εφαρμοστούν.