發現背景
摩爾定律只要“光刻”的精度不斷提高，元器件的密度也會相應提高，從而具有極大的發展潛力。因此平面工藝被認為是“整個半導體的工業鍵”，也是摩爾定律問世的技術基礎。
1965年時任仙童半導體公司研究開發實驗室主任的摩爾應邀為《電子學》雜誌35周年專刊寫了一篇觀察評論報告，題目是：“讓積體電路填滿更多的元件”。在摩爾開始繪製數據時，發現了一個驚人的趨勢：每個新晶片大體上包含其前任兩倍的容量，每個晶片的產生都是在前一個晶片產生後的18-24個月內。
如果這個趨勢繼續的話，計算能力相對於時間周期將呈指數式的上升。摩爾的觀察資料，就是後來的摩爾定律，所闡述的趨勢一直延續至今，且仍不同尋常地準確。
人們還發現這不光適用於對存儲器晶片的描述，也精確地說明了處理機能力和磁碟驅動器存儲容量的發展。該定律成為許多工業對於性能預測的基礎。在26年的時間裡，晶片上的電晶體數量增加了3200多倍，從1971年推出的第一款4004的2300個增加到奔騰II處理器的750萬個。
發現人物
戈登·摩爾戈登·摩爾（Gordon Moore,1929-）：英特爾公司（Intel）的創始人之一。
1929年1月3日，戈登·摩爾出生在加州舊金山的佩斯卡迪諾。父親沒有上過多少學，17歲就開始養家，做一個小官員，母親只有中學畢業。高中畢業後他進入了著名的加州伯克利分校的化學專業，實現了自己的少年夢想。
1950年，摩爾獲得了學士學位，接著他繼續深造，於1954年獲得物理化學博士學位。
1965年，發現“摩爾定律”。
另一種說法
摩爾定律雖然以戈登·摩爾（GordonMoore）的名字命名，但最早提出摩爾定律相關內容的並非摩爾，而是加州理工學院的卡沃·米德（CarverMead）教授。
米德是最早關注到摩爾定律所提出的電晶體之類的產量增加，就會引起其價格下降現象的。米德指出，如果給定價格的電腦處理能力每兩年提高一倍，那么這一價位的電腦處理裝置同期就會降價一半。
定律驗證
廣義驗證1975年，在一種新出現的電荷前荷器件存儲器晶片中，的確含有將近65000個元件，與十年前摩爾的預言一致。另據Intel公司公布的統計結果，單個晶片上的電晶體數目，從1971年4004處理器上的2300個，增長到1997年PentiumII處理器上的7.5百萬個，26年內增加了3200倍。如果按“每兩年翻一番”的預測，26年中應包括13個翻番周期，每經過一個周期，晶片上集成的元件數應提高2n倍（0≤n≤12），因此到第13個周期即26年後元件數這與實際的增長倍數3200倍可以算是相當接近了。
要素驗證
摩爾定律也有人從個人計算機（即PC）的三大要素微處理器晶片、半導體存儲器和系統軟體來考察摩爾定律的正確性。
微處理器方面，從1979年的8086和8088，到1982年的80286，1985年的80386，1989年的80486，1993年的Pentium，1996年的PentiumPro，1997年的PentiumII，功能越來越強，價格越來越低，每一次更新換代都是摩爾定律的直接結果。與此同時PC機的記憶體儲器容量由最早的480k擴大到8M，16M，與摩爾定律更為吻合。
系統軟體方面，早期的計算機由於存儲容量的限制，系統軟體的規模和功能受到很大限制，隨著記憶體容量按照摩爾定律的速度呈指數增長，系統軟體不再局限於狹小的空間，其所包含的程式代碼的行數也劇增：Basic的原始碼在1975年只有4，000行，20年後發展到大約50萬行。微軟的文字處理軟體Word，1982年的第一版含有27，000行代碼，20年後增加到大約200萬行。有人將其發展速度繪製一條曲線後發現，軟體的規模和複雜性的增長速度甚至超過了摩爾定律。系統軟體的發展反過來又提高了對處理器和存儲晶片的需求，從而刺激了積體電路的更快發展。
摩爾定律並非數學、物理定律，而是對發展趨勢的一種分析預測，因此，無論是它的文字表述還是定量計算，都應當容許一定的寬裕度。從這個意義上看，摩爾的預言是準確而難能可貴的，所以才會得到業界人士的公認，並產生巨大的反響。
修正演化
修正
1975年，摩爾在國際電信聯盟IEEE的學術年會上提交了一篇論文，根據當時的實際情況，對“密度每年一番”的增長率進行了重新審定和修正。按照摩爾本人1997年9月接受《科學的美國人》一名編輯採訪時的說法，他當年是把“每年翻一番”改為“每兩年翻一番”。實際上，後來更準確的時間是兩者的平均：18個月。
演化
摩爾第二定律：摩爾定律提出30年來，積體電路晶片的性能的確得到了大幅度的提高；但另一方面，Intel高層人士開始注意到晶片生產廠的成本也在相應提高。1995年，Intel董事會主席羅伯特·諾伊斯預見到摩爾定律將受到經濟因素的制約。同年，摩爾在《經濟學家》雜誌上撰文寫道：“現在令我感到最為擔心的是成本的增加，…這是另一條指數曲線”。他的這一說法被人稱為摩爾第二定律。
新摩爾定律：中國IT專業媒體上出現了“新摩爾定律”的提法，指的是中國Internet聯網主機數和上網用戶人數的遞增速度，大約每半年就翻一番。而且專家們預言，這一趨勢在未來若干年內仍將保持下去。
主要意義
“摩爾定律”歸納了信息技術進步的速度。在摩爾定律套用的40多年裡，計算機從神秘不可近的龐然大物變成多數人都不可或缺的工具，信息技術由實驗室進入無數個普通家庭，網際網路將全世界聯繫起來，多媒體視聽設備豐富著每個人的生活。
由於高純矽的獨特性，集成度越高，電晶體的價格越便宜，這樣也就引出了摩爾定律的經濟學效益。在20世紀60年代初，一個電晶體要10美元左右，但隨著電晶體越來越小，直到小到一根頭髮絲上可以放1000個電晶體時，每個電晶體的價格只有千分之一美分。據有關統計，按運算10萬次乘法的價格算，IBM704電腦為1美元，IBM709降到20美分，而60年代中期IBM耗資50億研製的IBM360系統電腦已變為3.5美分。
“摩爾定律”對整個世界意義深遠。在回顧40多年來半導體晶片業的進展並展望其未來時，信息技術專家們認為，在以後“摩爾定律”可能還會適用。但隨著電晶體電路逐漸接近性能極限，這一定律終將走到盡頭。40多年中，半導體晶片的集成化趨勢一如摩爾的預測，推動了整個信息技術產業的發展，進而給千家萬戶的生活帶來變化。
未來前景
積體電路從技術的角度看，隨著矽片上線路密度的增加，其複雜性和差錯率也將呈指數增長，同時也使全面而徹底的晶片測試幾乎成為不可能。一旦晶片上線條的寬度達到納米（10-9米）數量級時，相當於只有幾個分子的大小，這種情況下材料的物理、化學性能將發生質的變化，致使採用現行工藝的半導體器件不能正常工作，摩爾定律也就要走到盡頭。
從經濟的角度看，正如摩爾第二定律所述，20-30億美元建一座晶片廠，線條尺寸縮小到0.1微米時將猛增至100億美元，比一座核電站投資還大。由於花不起這筆錢，迫使越來越多的公司退出了晶片行業。
日漸失效
毫無疑問，摩爾法則對整個世界意義深遠。不過，隨著電晶體電路逐漸接近性能極限，這一法則將會走到盡頭。摩爾法則何時失效？專家們對此眾說紛紜。早在1995年在芝加哥舉行信息技術國際研討會上，美國科學家和工程師傑克·基爾比表示，5納米處理器的出現或將終結摩爾法則。中國科學家和未來學家周海中在此次研討會上預言，由於納米技術的快速發展，30年後摩爾法則很可能就會失效。前不久，摩爾本人認為這一法則到2020年的時候就會黯然失色。一些專家指出，即使摩爾法則壽終正寢，信息技術前進的步伐也不會變慢。
物理學家加來紀雄（MichioKaku）是紐約城市大學一名理論物理學教授，稱摩爾定律在叱吒晶片產業47年風雲之久後，正日漸走向崩潰。這將對計算機處理進程產生重大影響。在未來十年左右的時間內，摩爾定律就會崩潰，單靠標準的矽材料技術，計算能力無法維持快速的指數倍增長。
加來紀雄表示導致摩爾定律失效的兩大主因是高溫和漏電。這也正是矽材料壽命終結的原因。加來紀雄表示這與科學家們最初預測摩爾定律沒落大相逕庭。科學家應該能繼續挖掘矽部件的潛力，從而在未來幾年時間裡維持摩爾定律的生命力；但在3D晶片等技術也都耗盡潛力以後，那么也就將達到極限。
各領域科學家以及產業分析師們都預測到了摩爾定律的失效。然而研究者們同時又提出，不斷進步的晶片結構和部件使得摩爾定律在今天依然有效。就連被稱作“建立在摩爾定律之上”的Intel公司宣布隨著採用納米導線等技術的新型電晶體逐漸取代傳統的半導體電晶體，已經進入“大叔”級別的“摩爾定律”，將不能繼續引領電子設備發展的節奏。
最新發現
碳納米管晶片2012年10月28日，美國IBM研究所科學家宣稱，最新研製的碳納米管晶片符合了“摩爾定律”周期，依據摩爾定律，計算機晶片每18個月集成度翻番，價格減半。傳統的電晶體是由矽製成，然而目前矽電晶體已接近了原子等級，達到了物理極限，由於這種物質的自然屬性，矽電晶體的運行速度和性能難有突破性發展。
IBM公司的研究人員在一個矽晶片上放置了1萬多個碳納米電晶體，碳納米電晶體的電子比矽質設備運行得更快。它們也是電晶體最理想的結構形式。這些優異的性能將成為替代矽電晶體的原因，同時結合新晶片設計架構，未來將使微型等級晶片實現計算機創新。
研究人員發現，電子被捕獲進一個接口處具有一層氧化物或者金屬的半導體後就很容易被抽進空氣中，藏匿於該接口處的電子會形成一層電荷，而且該電子層內部的帶電粒子之間的庫倫排斥力也會使電子很容易從矽中釋放出來。他們通過施加很少量的電壓，有效地從矽結構中提取出了電子，隨後再將電子置於空氣中，使它們能在納米尺度的通道內行進，而不會遇到任何的碰撞或者發生散射。
生物學套用
前寒武紀早期多細胞生命的藝術想像圖