摩爾定律指的是當價格不變時，積體電路上可容納的元器件數量，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。儘管這種趨勢已持續超過半個世紀，摩爾定律仍應被視為觀測或推測，而非物理或自然法則。預計該定律將持續至2015年或2020年。然而，2010年國際半導體技術發展路線圖更新顯示，增長速度已在2013年底放緩，此後電晶體數量密度預計僅每三年翻一番。

早在1959年，美國著名半導體廠商仙童公司率先推出平面型電晶體，1961年又推出平面型積體電路。這種平面製造工藝是在研磨平整的矽晶圓上，採用光刻技術形成半導體電路的元器件，如二極體、三極體、電阻和電容等。只要光刻精度不斷提高，元器件密度就會相應提升，具有極大發展潛力。因此平面工藝被視為「整個半導體工業的關鍵」，也是摩爾定律問世的技術基礎。

1965年，時任仙童半導體研發實驗室主任的摩爾應邀為《電子學》雜誌35週年專刊撰寫觀察報告，題為「讓積體電路容納更多元件」。摩爾繪製數據時發現驚人趨勢：每個新晶片包含的元件數量約為前代產品的兩倍，且推出時間間隔為18-24個月。若此趨勢持續，計算能力將隨時間呈指數增長。摩爾的觀察即後來的摩爾定律，其預測趨勢延續至今且異常準確。人們發現這不僅適用於記憶體晶片，也能精確描述處理器性能和硬碟容量的發展。該定律成為許多產業性能預測的基礎。26年間，晶片上的電晶體數量增長超過3200倍，從1971年4004處理器的2300個增至奔騰II處理器的750萬個。

2013年，科學家將摩爾定律應用於地球生命複雜性研究。結果顯示有機生命存在時間遠超地球年齡。研究者將電晶體替換為核苷酸（生命遺傳物質基礎），電路替換為遺傳物質進行數學計算。結果表明生命可能起源於100億年前，比地球45億年的預估年齡古老得多。研究者認為太陽系形成時，可能已存在類似細菌的生物體，或存在於銀河系古老區域的簡單核苷酸通過彗星、小行星等太空碎片抵達地球。此假說稱為有生源說（泛種論），有科學家認為至今仍有生命以此方式進入地球。

摩爾定律有時也適用於綠色技術產品。以DNA定序儀為例——綠色技術核心工具之一。1977年，弗雷德·桑格率先完成含5000個鹼基對的病毒基因組定序；25年後，人類完成含30億個鹼基對的人類基因組定序。鹼基對產出遵循摩爾定律，但定序成本卻未同步下降。人類基因組定序成本遠高於病毒基因組。現有定序儀雖技術精湛，但笨重昂貴，採用批量處理DNA分子的濕化學法，化學試劑成本與機器相當。生物學界現需單分子定序技術——每次處理一個分子，並使用物理而非化學方法。發明此類儀器是物理學家的任務，他們運用灰色技術支持綠色技術。實現此技術並確保其可靠性者，將對生物學作出重大貢獻。