Wbudowane mikrokontrolery dostosowane do konkretnego zastosowania to wyspecjalizowane układy elektroniczne zaprojektowane do wykonywania dedykowanych funkcji w większych systemach. Mikrokontrolery te zawierają wstępnie zaprogramowane oprogramowanie dostosowane do zarządzania określonymi zadaniami, takimi jak sterowanie silnikiem samochodowym, automatyka domowa lub obsługa urządzeń medycznych. W przeciwieństwie do mikrokontrolerów ogólnego przeznaczenia, ich funkcji nie można zmieniać ani przystosowywać do innych zastosowań. Stanowią ekonomiczne i wydajne rozwiązanie dla twórców produktów poszukujących komponentu, który może niezawodnie wykonywać pojedyncze operacje z dużą precyzją i stabilnością. Wspólne cechy tych mikrokontrolerów obejmują niski pobór mocy, kompaktową konstrukcję, możliwości przetwarzania w czasie rzeczywistym i różne interfejsy komunikacyjne umożliwiające bezproblemową integrację z innymi komponentami elektronicznymi w systemie.
Główne zastosowania tych mikrokontrolerów obejmują szeroki zakres branż, w których kontrolują i optymalizują działanie niektórych produktów. Na przykład w sektorze motoryzacyjnym mogą regulować układy hamulcowe lub wtrysk paliwa, natomiast w elektronice użytkowej można je znaleźć w inteligentnych urządzeniach lub dedykowanych urządzeniach zdrowotnych. Do producentów, którzy ugruntowali swoją reputację dzięki produkcji wysokiej jakości wbudowanych mikrokontrolerów do konkretnych zastosowań, należą STMicroelectronics, Texas Instruments i Microchip Technology.