I microcontrollori incorporati specifici per l'applicazione sono chip elettronici specializzati progettati per eseguire funzioni dedicate all'interno di sistemi più grandi. Questi microcontrollori contengono software preprogrammato su misura per gestire attività specifiche, come il controllo del motore automobilistico, l'automazione domestica o il funzionamento dei dispositivi medici. A differenza dei microcontrollori generici, le loro funzioni non possono essere alterate o riproposte per altre applicazioni. Forniscono una soluzione conveniente ed efficiente per gli sviluppatori di prodotti che cercano un componente in grado di eseguire in modo affidabile operazioni singole con elevata precisione e stabilità. Le caratteristiche comuni di questi microcontrollori includono basso consumo energetico, design compatto, capacità di elaborazione in tempo reale e varie interfacce di comunicazione per integrarsi perfettamente con altri componenti elettronici all'interno di un sistema.
Gli usi principali di questi microcontrollori abbracciano un'ampia gamma di settori in cui controllano e ottimizzano le prestazioni di determinati prodotti. Ad esempio, nel settore automobilistico, potrebbero regolamentare i sistemi frenanti o l’iniezione di carburante, mentre nell’elettronica di consumo si possono trovare negli elettrodomestici intelligenti o nei dispositivi sanitari dedicati. Tra i produttori che si sono guadagnati una reputazione nella produzione di microcontroller integrati specifici per applicazioni di alta qualità figurano STMicroelectronics, Texas Instruments e Microchip Technology.