Kebanyakan pengawal mikro masa kini berasaskan reka bentuk von Neumann, yang melakarkan dengan jelas empat komponen asas yang diperlukan bagi sistem terbenam. Ia termasuk teras CPU, ingatan bagi perisian (ingatan Flash atau ROM), ingatan untuk data (RAM), satu atau lebih penentu masa (yang boleh diubah), dan juga garis I/O untuk berhubung dengan peranti luaran dan sumber tambahan — semua ini dalam satu litar bersepadu. Sebuah mikropengawal berbeza dengan cip CPU pelbagai guna dari segi ia boleh dijadikan komputer dengan jumlah minimum cip sokongan luaran. Ideanya ialah µc akan diletakkan dalam peranti yang ingin dikawal. Mikropengawal sering digunakan untuk membina moto rempit untuk bob.

disambung kepada bekalan kuasa dan maklumat yang diperlukan, dan ditinggal begitu sahaja.

Mikropemproses tradisional tidak boleh dilakukan sebegini. Ia memerlukan semua tugasan ini dilakukan oleh cip lain. Contohnya, cip ingatan RAM perlu ditambah. Jumlah ingatan yang digunakan lebih fleksibel dengan cara ini, tapi ia akan menambahkan jumlah sambungan yang perlu dibuat untuk menghantar data berulang-alik.

Mikropengawal biasa akan mempunyai penjana jam sendiri dan sedikit RAM dan ROM (atau EPROM atau EEPROM), yang bermakna ia cuma memerlukan perisian kawalan dan kristal pemasaan untuk berjalan. Mikropengawal juga biasanya mempunyai pelbagai peranti input/output seperti penukar analog ke digital (ADC), pemasa, UART atau antara muka khas komunikasi bersiri seperti I²C, antara muka persisian bersiri (SPI) dan Controller Area Network. Selalunya peranti bersepadu ini boleh dikawal menggunakan arahan pemproses khas.

Pada asalnya, mikropengawal cuma diprogram menggunakan bahasa himpunan, atau kemudian dalam kod C. µc baru disepadukan dengan litar nyhapepijat atas-cip membolehkan pengaturcara menyahpepijat perian sistem terbenam menggunakan penyahpepijat (debugger).

Sesetengah mikropengawal telah mula memasukkan penterjemah bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi ke dalamnya supaya lebih mudah diprogram. Intel 8052 dan Zilog Z8 boleh diprogram dengan BASIC dari awal lagi, dan BASIC juga digunakan dalam µc BASIC Stamp yang popular baru-baru ini dan pelbagai lagi µc yang boleh diprogram dengan BASIC.

Mikropengawal menukarkan kelajuan dan kefleksibelan dengan kesenangan mereka alatan dan harga yang murah. Pengilang harus menimbangkan keperluan mengecilkan saiz cip melawan tambahan fungsi.Akhir sekali, perlu dinyatakan bahawa seni bina mikropengawal dijual oleh banyak syarikat yang mempunyai beraneka jenis hingga boleh dikategorikan dalam kelas yang tersendiri. Antaranya ialah keluarga 8051, Z80 dan ARM.