Mikrokontroler to niewielki mikrokomputer jednoukładowy, zwany też scalonym systemem mikroprocesorowym, zawiera między innymi podzespoły takie jak pamięć RAM, jednostkę CPU i różne układy wejścia/wyjścia, a także pamięć napisanego programu ROM lub Flash (lub FRAM i MRAM). Urządzenie służy bezpośrednio do sterowania urządzeniami elektronicznymi w podstawowym zakresie.
W większości przypadków system mikroprocesorowy jest autonomiczny, lecz można go uzupełnić również urządzeniami peryferyjnymi, które zapewniają rozszerzenie jego możliwości. Mikrokontroler dzieli się na bloki funkcjonalne, a te zapewniają wykonanie różnego rodzaju pracy. Charakterystyczną cechą mikroprocesora jest jego taktowanie, które zazwyczaj osiąga nie więcej niż kilkaset MHz, co bywa w większości przypadków przerostem formy nad treścią. Zazwyczaj optymalne taktowanie mikrokontrolera wynosi nie więcej niż kilkadziesiąt MHz, a dostosowuje się je względem zapotrzebowania na moc obliczeniową.