嵌入式微控制器的典型代表是单片机(Microcontroller Unit)，这种８位(8根数据线，8位指令)的电子元件目前在嵌入式设备中依然有着非常广泛的应用。
单片机芯片内部集成ROM（read-only memory只读存储器）/EPROM(电可编程只读存储器erasable-programmable read-only memory )、RAM（random-access memory）、总线(bus)、总线逻辑(bus logic)、定时/计数器(counter)、看门狗(watchdog)、I/O(input/output)、串行口(serial port)、脉宽调制输出(PWM(pulse-width modulation))、A/D(analog/Digital)、D/A、Flash RAM、EEPROM(electrical)等各类必要功能和外设。
微控制器的最大特征是单片化，体积大大降低，从而使帧率和成本上涨、可靠性增强。
微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源通常比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。
嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）
DSP处理器是专门用于讯号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字混频、FFT、谱剖析等各类仪器上DSP获得了大规模的应用。
DSP的理论算法在70年代就早已出现，但是因为专门的DSP处理器还未出现，所以这些理论算法只能通过MPU等由分立器件实现。1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP的运算速率进一步增强，应用领域也从上述范围扩大到了通讯和计算机方面。
目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是TI的TMS320C2000/ C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。
MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演化而至的。
与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部份，这样就以最低的帧率和资源实现嵌入式应用的特殊要求。
和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等
嵌入式片上系统(System On Chip)
SoC 就是System on Chip ，SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。
它结合了许多功能区块，将功能做在一个芯片上，像是ARM RISC、MIPS RISC、DSP或是其他的微处理器核心，加上通讯的插口单元，像是通用串行端口（USB）、TCP/IP通讯单元、GPRS通讯插口、GSM通讯插口、IEEE1394、蓝牙模块插口等等，这些单元往年都是根据各单元的功能弄成一个个独立的处理芯片。
嵌入式微处理器(Microprocessor Unit，MPU)由通用计算机中的CPU演化而至。与通用计算机中的CPU不同的是，在嵌入式应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部份，这样就以最低的帧率和资源实现嵌入式应用的特殊要求。此外，为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器在工作体温、抗电磁干扰、可靠性等方面相对通过通用计算机中的CPU都做了各类提高。
嵌入式微处理器目前主要有X86、Am186/88、ARM、MIPS、PowerPC68K等系列。
