由于集成电路比传统电子电路具有独特的优势，因此截至2011年，集成电路的使用非常广泛。从手机、便携式音乐播放器到游戏系统、个人电脑和其他数字设备，每一种具有某种微处理器控制的电子设备中都可以找到它们。这是因为按照当代21世纪的标准，集成电路（IC）或芯片是一种极其复杂的设备，在硅片上几平方厘米的面积内封装了数以百万计的电子元件，如晶体管、电阻器和电容器。然而，当1958年和1959年制造第一批集成电路时，集成电路的早期用途相当有限，因为当时它们是难以大规模生产的原始设备。

美国德克萨斯仪器公司的研究员杰克·基尔比被认为是最早看到集成电路潜在好处和用途的人之一。他因对电子电路发展的贡献而于2000年获得诺贝尔物理学奖。尽管IC芯片的概念可以追溯到德国工程师早在1949年就进行的早期研究，但Kilby和另一位美国研究人员Robert Noyce是第一个为该想法申请专利的人。

IC芯片给电子电路设计带来的巨大飞跃是基于电子制造商在20世纪50年代末所面临的限制。晶体管已经取代了真空管，但晶体管、电容器和电阻器等电路的基本电气元件只能制造得很小，因为用镊子夹住它们并将它们焊接到电路板上变得越来越困难，因为它们越来越小。将这些元件的功能蚀刻到硅片上的想法消除了手持元件单独焊接的需要，并且在20世纪60年代中后期制造方法完善后，集成电路的使用开始飞速发展。

虽然最早的集成电路被称为小规模集成（SSI）电路，只包含几十个组件，但它们对当时的航空航天项目至关重要，如美国核民兵导弹系统的控制和美国阿波罗登月计划使用的数字计算机。这些用途，以及美国海军的需求，占了1962年早期集成电路需求的大部分。到1968年，集成电路的应用开始扩展到消费类电子产品，它们能够处理电视中的调频（FM）声音。

随着可放置在芯片上的元件数量的增加，集成电路的应用变得更加广泛。到20世纪60年代末，中规模集成（MSI）芯片模型包含数百个组件，而大规模集成（LSI）可以在五年后将数千个组件放在一个芯片上。从那以后，在几平方厘米的面积内可以容纳多少组件的增长呈指数增长。20世纪80年代早期，超大规模集成电路（VLSI）允许连接数十万个元件，以及三维集成电路（3D-IC）截至2011年的设计允许将数百万或数十亿个组件封装到一个网络中，该网络在多层半导体晶圆上水平和垂直互连。

截至2011年，集成电路所能实现的多种控制和数学处理功能使其成为大多数消费电子产品中无处不在的设备，从收音机和电视机到计算器和数字手表。集成电路广泛应用于工业工厂、机器人以及汽车和飞机系统的控制。随着它们变得越来越复杂，制造成本也越来越低，它们也出现在诸如播放音乐的贺卡之类的一次性物品中。零售商店用来跟踪库存的一次性消费品包装上的射频识别（RFID）标签也是IC芯片的常见位置，RFID标签也被添加到护照和信用卡等其他产品上。