按照單片機的組成結構，其最基本的能夠完成算術運算和邏輯運算，即完成數值計算和邏輯判斷。
 

（1）工業控制領域：用來實現對信號的檢測、數據的采集以及應用對象的控制，如溫、濕度的自動監測與控制，電機的轉速與位置控制，工件生產流水線的控制等。

（2）機電一體化產品：機電一體化產品是裝備制造行業的發展方向。機電一體化產品是指集機械技術、微電子技術和計算機技術于一體，具有智能化特征的機電產品。以單片機作為機電產品的控制器，使傳統的產品控制智能化、結構簡單化，出現了新一代的機電一體化產品。

（3）智能化儀器儀表：使儀器儀表數字化、多功能化（包括通信功能）、微型化，并使長期以來的誤差修正和線性化處理等難題迎刃而解。

（4）信息通信技術領域：單片機的通信接口，為單片機在計算機網絡與通信系統、設備的應用提供了硬件支持。

（5）智能交通系統：交通領域中的交通燈控制、監控設備的控制、智能傳感器等。

（6）家用電器領域：單片機體積小、價格低廉、具有定時器/計數器且控制功能強，廣泛應用于家電設備中，如全自動洗衣機、電飯煲、微波爐、空調和視頻音像設備等，從而使人們的生活更舒適方便。