邏輯半導體（邏輯IC）是使用數位訊號進行運算、判斷、控制等邏輯處理的半導體總稱。包括相當於電腦大腦的CPU、負責影像與AI運算的GPU、將智慧型手機功能整合於1顆晶片的SoC、為特定用途製作的ASIC、電路可事後改寫的FPGA，以及用於設備控制的微控制器（MCU）等。它與儲存資料的記憶體、處理電壓與電流的類比及功率半導體並列，是半導體的1大分類。
邏輯半導體由組合了大量電晶體的邏輯電路構成，電晶體做得越小、數量越多，效能與電力效率就越高。因此，這是最先進微縮製程（3nm、2nm等）最先採用的領域，台積電（TSMC）、三星電子、英特爾等在製造技術上相互競爭。設計由自身不擁有工廠的無晶圓廠（輝達、超微、高通、蘋果等）負責，並將製造委託給晶圓代工廠，這種分工模式相當普遍。
以金額來看，邏輯半導體占半導體市場的很大部分，隨著AI普及，資料中心用GPU與AI專用晶片的需求急速擴大。記憶體是規格固定的通用品，價格會隨供需大幅波動；相較之下，邏輯半導體每項產品的設計都不同，容易以附加價值拉開差距，這是其特點。在最先進的產品中，將大型晶片拆分成多個小晶片（Chiplet），並與HBM等一起以先進封裝整合的設計日益普及。與記憶體的差異，在「邏輯與記憶體的差異」中也有詳細比較。