单片机是一种集成在电路芯片，是采纳超大规模集成电路技术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、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域
单片机由芯片内仅有 CPU 的专用处理器进展而来
最早的设计理念是通过将大量外围设备和 CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中INTEL 的 Z80 是最早根据这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的进展便分道扬镳
早期的单片机都是 8 位或 4 位的
其中最成功的是 INTEL 的 8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评
此后在 8031 上进展出了 MCS51 系列单片机系统
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了 16 位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用
90 年代后随着消费电子产品大进展，单片机技术得到了巨大提高
随着 INTEL i960 系列特别是后来的 ARM 系列的广泛应用，32 位单片机迅速取代 16位单片机的高端地位，并且进入主流市场
而传统的 8 位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起 80 年代提高了数百倍
目前，高端的 32 位单片机主频已经超过 300MHz，性能直追 90 年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至 1 美元，最高端[1]的型号也只有10 美元
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机
