摩尔定律指的是当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底，之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。
早在1959年，美国著名半导体厂商仙童公司首先推出了平面型晶体管，紧接着于1961年又推出了平面型集成电路。这种平面型制造工艺是在研磨得很平的硅片上，采用一种所谓“光刻”技术来形成半导体电路的元器件，如二极管、三极管、电阻和电容等。 只要“光刻”的精度不断提高，元器件的密度也会相应提高，从而具有极大的发展潜力。因此平面工艺被认为是“整个半导体的工业键”，也是摩尔定律问世的技术基础。
1965年时任仙童半导体公司研究开发实验室主任的摩尔应邀为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇观察评论报告，题目是：“让集成电路填满更多的元件”。在摩尔开始绘制数据时，发现了一个惊人的趋势：每个新芯片大体上包含其前任两倍的容量，每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内。
如果这个趋势继续的话，计算能力相对于时间周期将呈指数式的上升。摩尔的观察资料，就是后来的摩尔定律，所阐述的趋势一直延续至今，且仍不同寻常地准确。 人们还发现这不光适用于对存储器芯片的描述，也精确地说明了处理机能力和磁盘驱动器存储容量的发展。该定律成为许多工业对于性能预测的基础。在26年的时间里，芯片上的晶体管数量增加了3200多倍，从1971年推出的第一款4004的2300个增加到奔腾II处理器的750万个。
2013年，科学家将摩尔定律应用到了地球生命复杂性的研究上，他们的结果显示，有机生命的存在时间远超过地球本身。研究者将摩尔定律中的晶体管换成了核苷酸——生命遗传物质的基础——将电路换成了遗传物质，进行数学计算。计算结果显示，生命最早出现在100亿年前，比地球45亿年的预测年龄古老得多。研究者称，在太阳系形成的时候，可能已经存在着类似细菌的生物体，或者一些存在于银河系古老区域的简单核苷酸，可能通过彗星、小行星或其他太空碎片来到地球。这一假说被称为有生源说，又称泛种论。有科学家认为，直到现在仍有生命以泛种论的方式进入地球。
摩尔定律有时也适用于绿色技术的产品。例如，考虑一下DNA测序仪—绿色技术的核心工具之一。1977年，弗雷德·桑格( Fred Sanger)率先对一个包含五千个碱基对的完整病毒基因组进行了测序；而二十五年后，人们对包含有三十亿个碱基对的人类基因组进行了测序。碱基对的输出遵循了摩尔定律，但测序的成本却不然。人类基因组的测序成本远超过了病毒基因组。现有的测序仪可谓巧夺天工之作，但是笨重而昂贵。它们用湿化学法，批量处理DNA分子。化学试剂的成本与机器一样昂贵。生物学现在需要的是单分子测序，即每次处理一个分子，而且要用物理的而非化学的方法进行测序。发明这种机器是物理学家的事，他们使用灰色技术来支持绿色技术。发明这种机器并且让它可靠地工作的人，将对生物学作出重大贡献。
