半导体芯片的种类很多，最常见的有4大类：集成电路、分立器件、光电器件、传感器。10小类：模拟芯片、微处理器MCU、逻辑电路、储存器芯片、晶体二极管、三极管、整流二极管、功率二极管、光器件、受光器件、光复合器件、物理传感器、化学传感器、生物传感器。其中存储器、逻辑芯片、微处理器和模拟芯片就是最常用的集成电路（IC）。集成电路的销售额一般占半导体总销售额的80%，而传感器、光电子器件（如发光二极管）和分立器件（单晶体管）占20%。
半导体芯片，特别是集成电路的生产过程包括三个不同的步骤：设计、制造、组装、封装和测试。一家公司是提供上述三个生产步骤，还是只专注于一个生产步骤以提高经济效益，取决于公司的商业模式。集成设备制造商（IDM），如英特尔或三星，提供上述三个生产步骤内部。历史上，这一直是半导体行业占主导地位的商业模式。但随着设计和制造尖端集成电路的复杂性和成本增加，许多公司现在专注于单一生产步骤——只设计芯片——并依赖合同芯片制造商——无晶圆厂——进行生产。它本身没有制造工厂，因此高通（美国）、英伟达（美国）和海思（中国）等无晶圆厂设计公司与芯片制造商之间有着密切的合作关系。在涂层、光刻和离子注入之后，IC必须由制造商或外包半导体组装和测试（OSAT）公司进行测试、封装和封装，以保护其免受损坏。
英特尔和AMD的处理器是通过不同的商业模式联合生产的。英特尔是一家集成设备制造商，设计、制造和组装自己的芯片（主要的生产模式）。AMD处理器由AMD的无晶圆厂设计，在台积电的台湾工厂制造，然后由SPIL（OSAT）测试和封装。虽然AMD和英特尔都生产通用处理器（x86），但它们的商业模式和价值链是完全不同的。
芯片设计是一个技术密集型产业，研发成本高。无工厂设计公司通常会将25%的收入用于研发。芯片制造业是一个资本密集型行业，企业需要投入大量资金建设工厂和生产条件，购买各种生产设备。建造一座现代化的工厂至少需要150亿美元。组装和包装是劳动密集型的，利润率相对较低。
DRAM芯片主要用于计算设备中的临时、短期存储。韩国的三星和SK海力士以及美国的美光是全球DRAM芯片的主要供应商。福建金华集成电路有限公司自2018年以来，长江存储发展迅速。虽然市场占有率仍不及韩国和美国，但他们已经填补了这一技术的空白。
NAND主要用于计算设备中的“长期”存储，也被称为计算设备的现代版硬盘。NAND市场基本上由六家供应商控制：韩国的三星和SK海力士，日本的KIOXIA，以及美国的西部数据公司、美光和英特尔。与DRAM类似，NAND的产量和规模是重要的商品特性。这就是为什么DRAM供应商和NAND供应商经常以IDM的形式运作，由供应商负责内部设计、制造和组装。中国扬子内存科技（YMTC）于2016年进入“长期存储”市场，预计2021年其全球市场份额将达到8%。
连接到物理世界的集成电路分为数字集成电路和模拟集成电路。模拟集成电路广泛应用于电池充电、驱动电机、接入电话无线电波等，大多数电气设备也使用模拟集成电路。数字集成电路需要在生产过程中不断改进，以允许在一平方毫米的硅上安装更多的晶体管。模拟集成电路供应商更多地依靠专业知识来为特定需求的产品进行特定的设计。恩智浦是欧洲领先的IDM公司。意法半导体（STMicroelectronics，意法半导体）也是典型的模拟集成电路供应商。
汽车集成电路是芯片在工业领域的主要应用场景。汽车集成电路分为数字集成电路和模拟集成电路。汽车芯片需要在很宽的温度和环境范围内实现可靠的操作规范。汽车专用集成电路的供应商通常需要使用其制造工艺来生产寿命长达30年的芯片。目前，欧洲有23家IDM制造商，如英飞凌（Infineon）、恩智浦（NXP）、意法半导体（ST）和博世（Bosch）。纵向一体化强大的专业知识体系，因此其集成电路产品在汽车行业占据主导地位。领先的汽车集成电路供应商主要来自欧洲、日本和美国。
