按照單片機的特點，單片機的應用分為單機應用與多機應用。在一個應用系統中，只使用一片單片機稱為單機應用。

　　一、單片機的單機應用的范圍包括：

　　（1） 測控系統。 用單片機可以構成各種不太復雜的工業控制系統、自適應控制系統、數據采集系統等， 達到測量與控制的目的。

　　（2） 智能儀表。 用單片機改造原有的測量、控制儀表， 促進儀表向數字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化方向發展。

　　（3） 機電一體化產品。單片機與傳統的機械產品相結合， 使傳統機械產品結構簡化， 控制智能化。

　　（4） 智能接口。 在計算機控制系統， 特別是在較大型的工業測、控系統中， 用單片機進行接口的控制與管理， 加之單片機與主機的并行工作， 大大提高了系統的運行速度。

　　（5） 智能民用產品。 如在家用電器、玩具、游戲機、聲像設備、電子秤、收銀機、辦公設備、廚房設備等許多產品中， 單片機控制器的引入， 不僅使產品的功能大大增強， 性能得到提高， 而且獲得了良好的使用效果。

　　二、單片機的多機應用系統可分為功能集散系統、并行多機處理及局部網絡系統。

　　（1） 功能集散系統。 多功能集散系統是為了滿足工程系統多種外圍功能的要求而設置的多機系統。

　　（2） 并行多機控制系統。 并行多機控制系統主要解決工程應用系統的快速性問題， 以便構成大型實時工程應用系統。

　　（3） 局部網絡系統。

　　單片機按應用范圍又可分成通用型和專用型。專用型是針對某種特定產品而設計的，例如用于體溫計的單片機、用于洗衣機的單片機等等。在通用型的單片機中，又可按字長分為4位、8位、16/32位，雖然計算機的微處理器現在幾乎是32/64位的天下，8位、16位的微處理器已趨于萎縮，但單片機情況卻不同，8位單片機成本低，價格廉，便于開發，其性能能滿足大部分的需要，只有在航天、汽車、機器人等高技術領域，需要高速處理大量數據時，才需要選用16/32位，而在一般工業領域，8位通用型單片機，仍然是目前應用最廣的單片機。