嵌入式处理器是嵌入式系统的核心。
目前据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半。根据现状，嵌入式处理器可以分成嵌入式微控制器（emcu）、嵌入式dsp处理器（edsp）、嵌入式微处理器（empu）、嵌入式片上系统（esoc）4类。
1. 嵌入式微处理器（embedded microprocessor unit, empu）
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的cpu。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度地减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
嵌入式处理器目前主要有am186/88、386ex、sc-400、power pc、68000、mips、arm系列等。
2.
嵌入式微控制器（embedded microcontroller unit, emcu）
嵌入式微控制器又称单片机，顾名思义，就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成rom/eprom、ram、总线、总线逻辑、定时/计数器、watchdog、i/o、串行口、脉宽调制输出、a/d、d/a、flash
ram、eeprom等各种必要的功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。
3. 嵌入式dsp处理器（embedded digital signal processor，edsp）
dsp处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行dsp算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、fft、谱分析等方面dsp算法正在大量进入嵌入式领域，dsp应用正从在通用单片机中以普通指令实现dsp功能，过渡到采用嵌入式dsp处理器。嵌入式dsp处理器有两个发展来源：一是dsp处理器经过单片化、emc改造、增加片上外设成为嵌入式dsp处理器，ti的tms320c2000
/c5000等属于此范畴；二是在通用单片机或soc中增加dsp协处理器，例如intel的mcs-296和infineon(siemens)的tricore。
4. 嵌入式片上系统（embedded system on chip，esoc）
随着edi的推广和vlsi设计的普及化，以及半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是soc。各种通用处理器内核将作为soc设计公司的标准库，和许多其他嵌入式系统外设一样，成为
vlsi设计中一种标准的器件，用标准的vhdl等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。