Mikrodenetleyiciler içinde bir işlemci çekirdeği, hafıza ve programlanabilir giriş çıkış çevreselleri bulunduran entegre devre şeklindeki mikro bilgisayarlardır. Mikrodenetleyiciler gömülü sistemler için tasarlanan kompakt işleyici ünitelerdir. Bu nedenle genellikle otomatik kontrol edilen ürünler ve araçlarda kullanılırlar. Bu kategori altında Arduino, Raspberry Pi ve Adafruit mikkodenetleyici çeşitleri listelenmektedir.
Mikrodenetleyiciler, mikroişlemcilerle çok karşılaştırılırlar. İkisinin arasındaki en büyük fark mikrodenetleyicilerin gömülü sistemler hedeflenerek üretilmesidir. Bir mikroişlemci çalışabilmek için harici RAM, ROM ve PIA gibi ünitelere ihtiyaç duyarken bu üniteler mikrodenetleyici içinde gömülü olarak gelmektedir. Bu sayede mikrodenetleyiciler tek başlarına programlarını uygulayabilir ve sistemin geri kalanını yönetebilirler. Aynı zamanda sistemin boyutlarını kabul edilebilir ölçcülerde tutarlar. Buna karşılık mikroişlemcilerin işlem güçleri mikrodenetleyicilere oranla çok daha yüksektir.
Mikrodenetleyiciler ilk olarak endüstriyel amaçlarla kullanılmaya başlasalar da Arduino ve Raspberry Pi gibi açık kaynaklı elektronik platformların ortaya çıkması ile hobi elektronik ve robotik alanında da sıklıkla kullanılmaya başlanmışlardır. Özellikle boyutların ve ağırlıkların hayati öneme sahip olduğu robotik uygulamalarda mikrodenetleyiciler oldukça kullanışlıdırlar.
İlk mikrodenetleyici TI firması tarafından 1974 yılında piyasaya sürülen TMS1000 mikrodenetleyicisidir.