在电子领域，集成电路是一个总称，大体上可以分为数字电路及模拟电路两种，单片机只是数电中的一种，如果是与模电类比较，不存在可比性。跟数电比较，普通的数电只能完成一些单一的功能，比如74系列、4000系列，它们的功能在生产出来的时候就已经确定了，是不能更改的，而单片机就灵活了许多。从硬件上看，可以认为它是由许多单一功能的数电模块组成，它之所以称之为“机”关键就在于它的功能是由相关的软件来决定的，是可以更改的，也是与普通数电不同之处。烧录不同的软件，它就能完成不同的功能。

单片机是一种集成电路芯片，是采用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/计数器等功能（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微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
从整个数电来看，单片机只是处于数电类集成电路的底层，从功能上说，也只是比普通数电集成电路好一些罢了，比它功能强大的集成电路有非常多。但单片机也有其优点，那就是成本。做一个设计，只要功能能满足要求即可，单片机在很多领域都是一个不错的选择。

现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机，五花八门，无所不在。单片机是靠程序运行的，并且可以修改;通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

由于单片机面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展，人们可以在芯片内集成许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O口、PWM和WDT等。单片机系统结构简单，使用方便，实现模块化;单片机可靠性高，可长时间工作;处理功能强，速度快。低电压，低功耗，便于生产便携式产品控制功能强环境适应能力强。

单片机由于技术成熟、性价比高而被广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。