微控制器（Microcontroller Unit，簡稱MCU）是一種集成了微型計算機主要功能的小型計算機系統，廣泛套用於各種控制電子設備、智慧型儀器儀表、自動化系統、軍事裝備、醫療設備和家庭電器等領域。
微控制器的主要用途包括電機控制、條碼閱讀器/掃描器、消費類電子、遊戲設備、電話、HVAC（暖通空調）、樓宇安全與門禁控制、工業控制與自動化、白色家電（如洗衣機、微波爐）等。在汽車領域，微控制器用於控製發動機、防抱死剎車系統和定速巡航控制等關鍵功能。此外，微控制器還廣泛套用於各種通信技術中，如連線無線感測器網路、藍牙、Wi-Fi等。
微控制器可以根據數據匯流排寬度、存儲器結構、內嵌程式存儲器的類別以及指令結構進行分類。例如，根據數據匯流排寬度可分為8位、16位和32位；根據存儲器結構可分為Harvard結構和Von Neumann結構；根據內嵌程式存儲器的類別可分為OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和快閃記憶體Flash；根據指令結構又可分為CISC（複雜指令集計算機）和RISC（精簡指令集計算機）微控制器。