（1）8位微处理器（CPU）：8位，与通用CPU基本相同，包括了运算器和控制器两大部分，还有面向控制的位处理功能。
（2）数据存储器（128B RAM）：片内为128B（52子系列为256B），片外最多可扩64KB。
（3）程序存储器（4KB Flash ROM）：片内集成有4KB的Flash存储器（AT89S52 则为8KB；AT89C55片内20KB），如片内容量不够，片外可外扩至64KB。
（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）：
（5）1个全双工的异步串行口：1个全双工的异步串口，4种工作方式。可进行串行通信，扩展并行I/O口，还可与多个单片机构成多机通信系统。
（6）2个可编程的16位定时器/计数器：2个16位定时器/计数器（52子系列有3个），4种工作方式。
（7）1个看门狗定时器：当由于干扰程序陷入死循环或跑飞时，可使程序恢复正常运行。
（8）中断系统有5个中断源，对应5个中断向量：具有5个中断源，2级中断优先权。
（9）特殊功能寄存器（SFR）26个：26个，对片内各功能部件管理、控制和监视。是各功能件的控制寄存器和状态寄存器，映射片内RAM区80H～FFH内。
（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式；
（11）3个程序加密锁定位；