AVR单片机吸取了PIC及8051等单片机的优点，同时在内部结构上还作了一些重大改进，其主要的优点如下：

程序存储器为价格低廉、可擦写1万次以上、指令长度单元为16位(字)的FlashROM（即程序存储器宽度为16位，按8位字节计算时应乘2）。而数据存贮器为8位。因此AVR还是属于8位单片机。

采用CMOS技术和RISC架构，实现高速(50ns)、低功耗(μA)、具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达50ns(20MHz)，而耗电则在1uA～2.5mA间。AVR采用Harvard结构，以及一级流水线的预取指令功能，即对程序的读取和数据的操作使用不同的数据总线，因此，当执行某一指令时，下一指令被预先从程序存储器中取出，这使得指令可以在每一个时钟周期内被执行。

高度保密。可多次烧写的Flash且具有多重密码保护锁定(LOCK)功能，因此可低价快速完成产品商品化，且可多次更改程序(产品升级)，方便了系统调试，而且不必浪费IC或电路板，大大提高了产品质量及竞争力。

工业级产品。具有大电流10～20mA(输出电流)或40mA(吸电流)的特点，可直接驱动LED、SSR或继电器。有看门狗定时器(WDT)安全保护，可防止程序走飞，提高产品的抗干扰能力。

超功能精简指令。具有32个通用工作寄存器(相当于8051中的32个累加器)，克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象。片内含有128-4K字节SRAM，可灵活使用指令运算，适合使用功能很强的C语言编程，易学、易写、易移植。

程序写入器件时，可以使用并行方式写入(用编程器写入)，也可使用串行在线下载(ISP)、在应用下载（IAP）方法下载写入。也就是说不必将单片机芯片从系统板上拆下拿到万用编程器上烧录，而可直接在电路板上进行程序的修改、烧录等操作，方便产品升级，尤其是对于使用SMD表贴封装器件，更利于产品微型化。

通用数字I/O口的输入输出特性与PIC的HI/LOW输出及三态高阻抗HI-Z输入类同，同时可设定类同与8051结构内部有上拉电阻的输入端功能，便于作为各种应用特性所需(多功能I/O口)，AVR的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口的输入/输出的真实情况。

单片机内集成有模拟比较器，可组成廉价的A/D转换器。

像8051一样，有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断，而不是像PIC一样所有中断都在同一向量地址，需要以程序判别后才可响应，这会浪费且失去控制时机的最隹机会。

同PIC一样，带有可设置的启动复位延时计数器。AVR单片机内部有电源上电启动计数器，当系统RESET复位上电后，利用内部的RC看门狗定时器，可延迟MCU正式开始读取指令执行程序的时间。这种延时启动的特性，可使MCU在系统电源、外部电路达到稳定后再正式开始执行程序，提高了系统工作的可靠性，同时也可节省外加的复位延时电路。

具有多种不同方式的休眠省电功能和低功耗的工作方式。

许多AVR单片机具有内部的RC振荡器，提供1/2/4/8MHz的工作时钟，使该类单片机无需外加时钟电路元器件即可工作，非常简单和方便。

有多个带预分频器的8位和16位功能强大的计数器/定时器（C/T），除了实现普通的定时和计数功能外，还具有输入捕获、产生PWM输出等更多的功能。

性能优良的串行同/异步通讯USART口，不占用定时器。可实现高速同/异步通信。

Mega8515及Mega128等芯片具有可并行扩展的外部接口，扩展能力达64KB。

工作电压范围宽2.7V～6.0V，具有系统电源低电压检测功能，电源抗干扰性能强。

有多通道的10位A/D及实时时钟RTC。许多AVR芯片内部集成了8路10位A/D接口，如：mega8、mega16、mega8535等。

AVR单片机还在片内集成了可擦写10万次的EEPROM数据存储器，等于又增加了一个芯片，可用于保存系统的设定参数、固定表格和掉电后的数据的保存。即方便了使用，减小了系统的空间，又大大提高了系统的保密性。