Mikrokontrollere inneholder ofte komplekse periferienheter, som for eksempel CAN-bus, USB, I²C, SPI, Ethernet-grensesnitt, AD-omsetter, UART og pulsbreddemodulator. På denne måten kan mikrokontrolleren effektivt brukes i elektroniske kontroll- og målesystemer, til å implementere digital styringslogikk, AD-omsetting, motorstyring og andre funksjoner som ellers måtte realiseres med et utall diskrete komponenter. I tingenes internett spiller mikrokontrollere en viktig rolle.