Mikrokontrollers finns av typerna 4-bitars, 8-bitars, 16-bitars och 32-bitars, men indelningen är ej helt strikt. De enklaste 4-bitarskretsarna används för enklare regler- och styrsystem och 8-bitarssystem kan man hitta i exempelvis diskmaskiner. De mer kraftfulla 16- och 32-bitarskretsarna har ofta prestanda som motsvarar moderna persondatorer och används bland annat i bredbandsroutrar, mobiltelefoner och bilar.
En specialklass av mikrokontrollers är de digitala signalprocessorerna, DSP. Dessa är optimerad för signalbehandlingstillämpningar och förekommer bland annat i radiokretsarna i mobiltelefoner och avkodningsdelen av dvd-spelare.
Det inbyggda minnet i en mikrokontroller är i allmänhet uppdelat i två delar: RAM (dataminne) och ROM (programminne). Vanligt är att storleken på RAM:et är väsentligen mindre än storleken på ROM:et. Programvara ligger lagrad i ROM och kan inte förändras utan speciella verktyg. Vid utvecking av system används kretsar där ROM:et bygger på Flash-teknik, då detta typ av ROM kan omprogrammeras med hjälp av förändring av minnets spänningsnivåer.
Mikrokontrollern benämns ibland felaktigt mikroprocessor - skillnaden ligger i det att mikrokontrollern inte enbart är en processor utan har minne och andra delar integrerat i samma förpackning. Mikrokontrollern kan således sägas vara en mikrodator utan perifer utrustning.
Idag används en uppsjö av olika typer av mikrokontrollers. De vanligaste är:
- ARM
- Atmel AVR
- Intel 8051
- Hitachi H8
- Microchip PIC
- Motorola MC6805
- Parallax BASIC_Stamp
- Texas Instruments MSP430
- Zilog eZ80, Zilog Z8, Zilog eZ8 etc.