Mikroişlemciler sunucularda, masaüstü bilgisayarlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve mobil cihazlarda kullanılır. Geleneksel olarak mikro denetleyicileri kullanan gömülü cihazlarda popülerdir. Mikroişlemciler, onları 20. yüzyılın ortalarında kullanılan daha büyük işlemcilerden ayırmak için seçildi.
Önceki işlemcilerden çok daha küçük olan mikroişlemciler, bilgisayarların maliyetini önemli ölçüde düşürdü ve kişisel bilgisayarlar için pazarı açtılar. Daha güçlü hale geldiklerinde ve daha az enerji harcadıkça, üreticiler pillerle güç vermeye başladılar ve dizüstü bilgisayarlar oluşturdular. Sunucular takip etti; Mikroişlemciler sonunda yüksek talep gören sunuculara bile güç sağlayacak kadar güçlü hale geldi.
Geçmişte, çoğu gömülü cihaz RAM ve diğer bileşenleri içeren mikrodenetleyicileri kullanıyordu. Bununla birlikte, Linux, FreeBSD ve diğer güçlü, özgür işletim sistemleri, mikroişlemcileri birçok gömülü aygıt için tercih edilen seçenek haline getirmiştir. Mikroişlemciler bu aygıtların programlanmasını kolaylaştırır ve farklı bileşenleri denemeyi kolaylaştırır.
Mikroişlemciler, İnternet'in çoğuna güç sağlar. Web siteleri, mikroişlemciler kullanan sunucularda ve Internet trafiğini denetleyen düğümlerin çoğunda da mikroişlemciler kullanılır. Intel ve AMD mikroişlemciler endüstriye hakim olurken, ARM tasarımlarına dayalı işlemciler mobil cihazlar sayesinde yıllar içinde daha popüler hale geldi. Düşük güç kullanımları diğer alanlara da adapte olmalarını sağlıyor.