La puce comprend :
- une mémoire (mémoire vive et mémoire morte) permettant de stocker des informations
- un microprocesseur permettant de traiter ces informations (protection, lecture et modification)
- une interface entre la carte et un appareil capable de lire ses données
Tout l'intérêt de la carte à puce est de contenir des données (stockées dans sa mémoire) protégées contre toute modification indésirable (grâce au circuit logique du microprocesseur).
Les premières cartes à puces (cartes de téléphone et de stationnement) étaient dites « passives » : toutes les opérations étaient effectuées par le lecteur extérieur. Le perfectionnement des microprocesseurs a permis aux cartes à puce de disposer de davantage de capacités (notamment des fonctions de cryptage), les rendant « actives ».
Les applications de la carte à puce se sont multipliées au fil des années : carte de paiement (cartes téléphoniques, cartes bancaires), cartes de fidélité, cartes d'identification (cartes SIM, cartes de transport, badges sécurisés), elles combinent parfois les deux (carte Vitale).
Si la lecture de la carte nécessite encore souvent un lecteur dédié (les terminaux de paiement électronique par exemple), la tendance est au « sans contact » : carte et terminal échangent leurs informations grâce à un signal radio, d'une portée allant de quelques centimètres (technologie NFC) à une dizaine de mètres (RFID).
Parallèlement, l'usage des cartes à puce s'étend aux documents administratifs sécurisés (carte d'identité, passeport, visas, permis de conduire...) tandis que les fonctionnalités permises par les puces des smartphones ne cessent de se développer (terminal de paiement, flashcodes...). Avec la mise en place de ce que l'on appelle « l’internet des objets », ce ne sont plus seulement les téléphones mais aussi d'autres objets du quotidien qui bénéficieront des capacités multiples des puces électroniques.
