Un microcontrolador és un circuit integrat que en el seu interior conté una unitat de processament (CPU), unitats de memòria (RAM i ROM), ports d'entrada i sortida i perifèrics. Aquestes parts estan interconectades dins del microcontrolador, i en conjunt formen el que se'l coneix com microcomputadora.
Es pot dir amb tota propietat que un microcontrolador és una microomputadora completa encapsulada en un circuit integrat.
S'utilitzen principalment en aplicacions "integrades" de funció única, a diferència dels microprocessadors que estan dissenyats per a treballs d'ús general en ordinadors personals, tauletes i telèfons intel·ligents.
Els microcontroladors estan limitats en la seva velocitat de rellotge, operen amb una freqüència de rellotge tan baixa com 4kHz per aconseguir un consum baix.
Gràcies a la seva mida i cost reduït, fan que siguin ideals per al control digital de molts dispositus.