模擬集成電路的基本電路包括電流源、單級放大器、濾波器、反饋電路、電流鏡電路等，由它們組成的高一層次的基本電路為運算放大器、比較器，更高一層的電路有開關電容電路、鎖相環、ADC/DAC等。根據輸出與輸入信號之間的響應關系，又可以將模擬集成電路分為線性集成電路和非線性集成電路兩大類。前者的輸出與輸入信號之間的響應通常呈線性關系，其輸出的信號形狀與輸入信號是相似的，只是被放大了，并且按固定的系數進行放大的。而非線性集成電路的輸出信號對輸入信號的響應呈現非線性關系，比如平方關系、對數關系等，故稱為非線性電路。常見的非線性電路有振蕩器、定時器、鎖相環電路等。模擬集成電路的典型應用如下圖所示，輸入溫度、濕度、光學、壓電、聲電等各種傳感器或天線采集的外界自然信號，經過模擬電路預處理后，轉為合適的數字信號輸入到數字系統中；經過數字系統處理后的信號再通過模擬電路進行后處理，轉換為聲音、圖像、無線電波等模擬信號進行輸出。