Pada mikrokontroler AVR, terdapat dua mode operasi, yaitu mode Single Conversion dan mode Free Running.

Terdapat beberapa arsitektur ADC, diantaranya flash ADC, sigma-delta ADC, pipeline ADC, successive-approximation ADC, dan lain sebagainya. Tiap-tiap tipe ADC ini memiliki keunggulan dan kelemahannya masing-masing.