內部資料儲存器低128單元

8051微控制器的內部RAM共有256個單元，通常把這256個單元按其功能劃分為兩部分：低128單元(單元地址00H～7FH)和高128單元(單元地址80H～FFH)。如圖所示為低128單元的配置如上圖。

暫存器區

8051共有4組暫存器，每組8個寄存單元(各為8)，各組都以R0～R7作寄存單元編號。暫存器常用於存放運算元中間結果等。由於它們的功能及使用不作預先規定，因此稱之為通用暫存器，有時也叫工作暫存器。4組通用暫存器佔據內部RAM的00H～1FH單元地址。

在任一時刻，CPU只能使用其中的一組暫存器，並且把正在使用的那組暫存器稱之為當前暫存器組。到底是哪一組，由程式狀態字暫存器PSW中RS1、RS0位的狀態組合來決定。

通用暫存器為CPU提供了就近儲存資料的便利，有利於提高微控制器的運算速度。此外，使用通用暫存器還能提高程式編制的靈活性，因此，在微控制器的應用程式設計中應充分利用這些暫存器，以簡化程式設計，提高程式執行速度。

位定址區

內部RAM的20H～2FH單元，既可作為一般RAM單元使用，進行位元組操作，也可以對單元中每一位進行位操作，因此把該區稱之為位定址區。位定址區共有16個RAM單元，計128位，地址為00H～7FH。MCS-51具有布林處理機功能，這個位定址區可以構成布林處理機的儲存空間。這種位定址能力是MCS-51的一個重要特點。

使用者RAM區

在內部RAM低128單元中，通用暫存器佔去32個單元，位定址區佔去16個單元，剩下80個單元，這就是供使用者使用的一般RAM區，其單元地址為30H～7FH。對使用者RAM區的使用沒有任何規定或限制，但在一般應用中常把堆疊開闢在此區中。

內部資料儲存器高128單元

內部RAM的高128單元是供給專用暫存器使用的，其單元地址為80H～FFH。因這些暫存器的功能已作專門規定，故稱之為專用暫存器(Special Function Register)，也可稱為特殊功能暫存器。