Les circuits intégrés, souvent appelés puces électroniques, sont des composants qui regroupent sur un très petit morceau de silicium un très grand nombre de composants électroniques. Au lieu d'assembler séparément des résistances, des diodes, des condensateurs ou des transistors sur une carte, les ingénieurs les fabriquent directement à l'intérieur d'une même puce. Cette miniaturisation a rendu possibles les ordinateurs, les smartphones, les consoles de jeux et la plupart des appareils électroniques modernes.

Un circuit intégré est constitué d'une fine plaquette de silicium, un matériau semi-conducteur particulièrement adapté à l'électronique. À l'aide de procédés de fabrication extrêmement précis, on y grave des couches de matériaux conducteurs et isolants qui forment des milliards de composants reliés entre eux. Les détails sont si petits qu'ils se mesurent aujourd'hui en nanomètres, soit des millionièmes de millimètre.

Tous les circuits intégrés n'ont pas la même fonction. Certains sont très simples et ne contiennent que quelques dizaines de composants pour réaliser une tâche précise. D'autres, comme les processeurs ou les mémoires d'ordinateur, renferment plusieurs dizaines de milliards de transistors capables d'effectuer des milliards d'opérations par seconde.

Les circuits intégrés présentent de nombreux avantages. Comme les composants sont gravés directement sur une seule puce, ils sont beaucoup plus petits, plus rapides, plus fiables et consomment moins d'énergie que s'ils étaient assemblés individuellement. Ils coûtent également moins cher à produire en très grande quantité.

Exemple : un smartphone contient plusieurs dizaines de circuits intégrés différents. Certains gèrent le processeur, d'autres la mémoire, les communications Wi-Fi et Bluetooth, l'appareil photo, l'écran tactile, le son, le GPS ou encore la recharge de la batterie.

Les circuits intégrés sont généralement soudés sur une carte électronique. Les petites pattes métalliques visibles sur leurs côtés permettent de les relier aux autres composants du circuit afin d'échanger de l'énergie ou des informations.

La puissance des appareils électroniques modernes dépend en grande partie du nombre de transistors présents dans leurs circuits intégrés. Depuis plusieurs décennies, ce nombre augmente régulièrement grâce aux progrès de la miniaturisation. Cette évolution a permis de fabriquer des appareils toujours plus rapides, plus petits et plus performants.

Aujourd'hui, les circuits intégrés sont présents partout : dans les voitures, les téléphones, les montres connectées, les appareils médicaux, les satellites, les robots, les avions ou encore les électroménagers. Ils constituent le véritable « cerveau » de la plupart des systèmes électroniques.