Der ESP32 verfügt meist über einen Dual-Core 32-Bit-Prozessor und bietet mit Taktfrequenzen bis zu 240 MHz eine hohe Rechenleistung. Er unterstützt sowohl Bluetooth Classic als auch das energiesparende Bluetooth Low Energy (BLE). Durch seinen Deep-Sleep-Modus ist er ideal für batteriebetriebene Anwendungen. Der Chip bietet zahlreiche Schnittstellen wie ADC, DAC, I2C und SPI zur Anbindung von Sensoren und Aktoren. Er wird häufig als Modul (z.B. ESP32-WROOM-32 [Anzeige]) auf einfach zu verwendenden Entwicklungsboards angeboten. Die Programmierung erfolgt meist über die Arduino IDE oder das native Espressif IDF oder per MicroPython. Im Gegensatz zum Raspberry Pi ist der ESP32 ein Mikrocontroller ohne Betriebssystem, der für schnelle, echtzeitnahe Steuerungsaufgaben optimiert ist. Neuere Varianten wie der ESP32-S3 und ESP32-C3 erweitern die Funktionsvielfalt.