Atmel AVR XMEGA微控制器为8/16位MCU应用提供了实时性能、高集成度和低功耗的最佳组合。
Atmel AVR XMEGA设备采用先进的模数转换器（ADC），提供高速和高分辨率。这些ADC提供多达四个具有不同结果寄存器的转换通道，它们可以具有不同的设置和配置过程。这提供了更容易的使用，因为不同的软件模块可以独立地访问和使用ADC。
事件系统有助于在短且100%可预测的响应时间内发出外围设备间的信号。这确保了实时控制，也减轻了CPU的负担，因为每次使用事件时，都会消除一个带有上下文切换的中断。大多数外围设备和DMA控制器都连接到事件系统。AVR XMEGA E系列采用异步外围事件系统。
AVR XMEGA 4通道直接存储器存取（DMA）控制器可用于数据存储器和外围设备的任何组合之间的快速、独立于CPU的数据传输。
AVR XMEGA设备使用Atmel AVR CPU。对CPU的指令集和设计进行了调整，以最小化代码大小并最大化执行速度。其真正的算术和逻辑运算的单周期执行意味着AVR XMEGA微控制器的性能接近每MHz 1MIPS。具有32 x 8位通用工作寄存器的快速访问寄存器文件直接连接到算术逻辑单元（ALU）。在一个时钟周期内，ALU可以被馈送两个任意寄存器，执行请求的操作，并写回结果。它为8、16和32位算术提供了有效的支持。
