Mikrocontroller lassen sich in fast allen elektronischen Geräten finden, die etwas mit Messen, Steuern oder Regeln zu tun haben. Im PC helfen sie dem Mikroprozessor, seinen Speicher zu verwalten, die Festplatte und den Monitor zu kontrollieren. Im Auto übernehmen sie das Motormanagement, im Telefon bieten sie Bedienkomfort und in der Waschmaschine sorgen sie schonend für saubere Wäsche.

Ein Mikrocontroller ist ein vollständiges Mikrocomputersystem auf einem einzigen Halbleiter-Chip. Typischerweise ist er in ein Kunststoffgehäuse eingegossen, aus dem die Anschlusspins ragen. Das Besondere am Mikrocontroller ist, dass er sich universell einsetzen lässt. Im Gegensatz zum Mikroprozessor genügen wenige zusätzliche Bauteile, um ihn arbeiten zu lassen - und das sehr kostengünstig. Allerdings ist er meistens für kleinere Taktfrequenzen und kleinere Speicher ausgelegt. Die einzelnen Mikrocontrollertypen unterscheiden sich auch untereinander durch ihre Geschwindigkeiten, ihre Speichergrößen, die Größe der Dateneinheiten, die sie in einem Schritt verarbeiten können, sowie Art und Umfang von Spezialfunktionen.

Mikrocontroller können Daten speichern sowie Eingabedaten logisch und mathematisch verarbeiten. Ebenso können sie Ausgangssignale erzeugen, die beispielsweise LCD-Anzeigen und Servomotoren steuern. Das Programm, das in seinen Speicher geschrieben wurde, steuert was der Mikrocontrollers macht und wie er reagiert. Zu seiner Programmierung wird üblicherweise ein spezielles Programmiergerät verwendet, das an einen PC angeschlossen ist. Am PC kann man mit spezieller Software die Programme entwickeln. Dies geschieht in mikrocontrollernahen Assembler-Sprache oder einer Hochsprache wie C. Das Programm wird durch den Compiler in das eigentliche Maschinenprogramm aus "Nullen und Einsen" übersetzt und kann dann in den Speicher des Mikrocontrollers geladen werden.