從外部特征上看，一個嵌入式系統(tǒng)，通常是一個功能完備、幾乎不依賴其他外部裝置即可獨立運行的軟硬件集成的系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)最核心的層次是中央處理單元部分，它包含運算器和控制器模塊，在cpu的基礎(chǔ)上進一步配上存儲器模塊、電源模塊、復位模塊等就構(gòu)成了通常所說的最小系統(tǒng)。由于技術(shù)的進步，集成電路生產(chǎn)商通常會把許多外設(shè)做進同一個集成電路中，這樣在使用上更加方便，這樣一個芯片通常稱之為微控制器。在微控制器的基礎(chǔ)上進一步擴展電源傳感與檢測、執(zhí)行器模塊以及配套軟件并構(gòu)成一個具有特定功能的完整單元，就稱之為一個嵌入式系統(tǒng)或嵌入式應(yīng)用。

硬件結(jié)構(gòu)盡管各種具體的嵌入式系統(tǒng)的功能、外觀界面、操作等各不相同，甚至千差萬別，但是基本的硬件結(jié)構(gòu)卻是大同小異的，而且和通用計算機的硬件系統(tǒng)有著高度的相似性。嵌入式系統(tǒng)的硬件部分看起來與通用計算機系統(tǒng)的沒有什么區(qū)別，也由處理器、存儲器、外部設(shè)備、I/O接口、圖形控制器等部分組成。但是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用上的特點致使嵌入式系統(tǒng)在軟硬件的組成和實現(xiàn)形式上與通用計算機系統(tǒng)有較大區(qū)別。為滿足嵌入式系統(tǒng)在速度、體積和功耗上的要求，操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、特殊數(shù)據(jù)等需要長期保存的數(shù)據(jù)，通常不使用磁盤這類具有大容量且速度較慢的存儲介質(zhì)，而大多使用EPROM、E2PROM或閃存(Flash Memory)。在嵌入式系統(tǒng)中，A/D或D/A模塊主要用于測控方面，這在通用計算機中用得很少。根據(jù)實際應(yīng)用和規(guī)模的不同，有些嵌入式系統(tǒng)要采用外部總線。隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴張，嵌入式系統(tǒng)越來越趨于個性化，根據(jù)自身特點采用總線的種類也越來越多。另外，為了對嵌入式處理器內(nèi)部電路進行測試，處理器芯片普遍采用了邊界掃描測試技術(shù)(JTAG)。

軟件體系嵌入式系統(tǒng)的軟件體系是面向嵌入式系統(tǒng)特定的硬件體系和用戶要求而設(shè)計的，是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，是實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。嵌入式系統(tǒng)軟件體系和通用計算機軟件體系類似，分成驅(qū)動層、操作系統(tǒng)層、中間件層和應(yīng)用層等四層，各有其特點。

驅(qū)動層驅(qū)動層是直接與硬件打交道的一層，它為操作系統(tǒng)和應(yīng)用提供硬件驅(qū)動或底層核心支持。在嵌入式系統(tǒng)中，驅(qū)動程序有時也稱為板級支持包(BSP)。BSP具有在嵌入式系統(tǒng)上電后初始化系統(tǒng)的基本硬件環(huán)境的功能,基本硬件包括微處理器、存儲器、中斷控制器、DMA、定時器等。驅(qū)動層--般可以有三種類型的程序，即板級初始化程序、標準驅(qū)動程序和應(yīng)用驅(qū)動程序。 操作系統(tǒng)層嵌入式系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)具有一般操作系統(tǒng)的核心功能，負責嵌入式系統(tǒng)的全部軟硬件資源的分配、調(diào)度工作控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動。它仍具有嵌入式的特點，屬于嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System,EOS)。主流的嵌入式操作系統(tǒng)有Windows CE、Palm：OS、Linux、VxWorks.pSOS.QNX.LynxOS等。有了嵌入式操作系統(tǒng)，編寫應(yīng)用程序就更加快速、高效、穩(wěn)定。

中間件層中間件是用于幫助和支持應(yīng)用軟件開發(fā)的軟件，通常包括數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、圖形支持及相應(yīng)開發(fā)工具等，例如：MySQL、TCP/IP、GU1等都屬于這一類軟件。 應(yīng)用層嵌入式應(yīng)用軟件是針對特定應(yīng)用領(lǐng)域，用來實現(xiàn)用戶預(yù)期目標的軟件。嵌入式應(yīng)用軟件和普通應(yīng)用軟件有一定的區(qū)別，它不僅要求在準確性、安全性和穩(wěn)定性等方面能夠滿足實際應(yīng)用的需要，而且還要盡可能地進行優(yōu)化，以減少對系統(tǒng)資源的消耗，降低硬件成本。嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是最活躍的力量，每種應(yīng)用軟件均有特定的應(yīng)用背景。盡管規(guī)模較小，但專業(yè)性較強，所以嵌入式應(yīng)用軟件不像操作系統(tǒng)和支撐軟件那樣受制于國外產(chǎn)品，是我國嵌入式軟件的優(yōu)勢領(lǐng)域。