8位、16位、32位是指单片机的“字长”，也就是一次运算中参与运算的数据长度，这个位是指二进制位。以8位为例，8位二进制的表达范围是0000，0000~1111，1111即十进制的0~255，即每次参与运算的数据最大不能超过255。而16位机的字长是16位，其数据表达范围是0~65535，即每次参与运算的数据最大不能超过65535；32位单片机的字长是32位，其数据表达范围是0~4294967295，即每次参与运算的数据最大不能超过4294967295。
8位、16位、32位与单片机的性能密切相关，通常32位机的性能要高于16位机，而16位机的性能又要高于8位机。为什么会这样呢？这要从2个方面来分析。第一，位数不同，运算效率不同。对于8位机而言，由于在一次运算中的每一个数都不能超过8位，因此即便如100+200=300这样的运算，它也不能一次完成，因为300已超过了8位所能表达的最大范围（255），因此，要对这样的一个式子进行运算，就要编写一段程序，将运算分步完成，最后合成起来得到一个正确的结果。而如果采用16位单片机来运算的话，那么一次运算就够了，显然分步完成所需要的时间要远远大于单步完成所需要的时间。同样道理，当某个运算的结果或者中间值大于65535时，16位机也不能一次运算，要分步实现它，而32位机则可以一次运算完成。第二，商业因素。通常运算能力越高，表示这个单片机性能越强，当然，价格高一些人们也可以接受，有了价格空间，生产商通常都会在这些芯片中提供更多的其他的功能，使得芯片的整体性能得到更大的提升。
典型的单片机中，80C51系列，PIC系列，AVR系列都是8位单片机；80C196、MSP430系列是16位机；而目前非常热门的ARM系列则是32位机。
另外在CSDN的讨论中的一些比较好的回答：
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8位单片机，典型的是51系列的，再高级点用AVR、pic的，功能方面，似乎都不会很复杂，一般可能是控制类的多一下。一般不跑嵌入式OS。
16位的单片机，我接触的主要是MSP430，感觉16位的单片机比较尴尬，高不成低不就，要求低一点，8位MCU就够，高级点不如用32位MCU。一般不跑嵌入式OS。16位就不说了
32位的，就高级点了，一般能跑嵌入式OS，例如ucos2，ucos3，uclinux等等，能做更多复杂的功能。用OS和不用OS的话，编程的思路差异比较大。功能一般有面向控制的，也有简单消费类电子的。
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8位16位32位的区别就在于地址位和数据位位宽不同。其实都一样。比如8位的51单片，网上同样有人在上面移植ucos。16位的如430就更不用说了。32位的目前大多数是arm架构的，与前面的8位、16位的指令集不同。除掉前面的boot会用一小段汇编（主要是来clear寄存器，初使化堆栈--有些书上也叫栈）其它大多用C.只要用对应架构和平台的编译器就可以了。故而作为一个c的RD，不需要考虑太多。
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都玩过，单纯C写代码没啥区别，一般编译器把初始化都做了，需要改的不多。汇编或者调试的时候会有区别，指令集不一样，寄存器也会有点差异（尤其是跟汇编的时候），参数传递时会有差异（因编译器而异），8位51单片机是（R0-R7），32位ARM是R0-R15（PC），然后就是int类型，8/16位通常是16bit，32位下是32bit（最蛋疼的是64位下int还是32bit）
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学嵌入式的网友，接触到的 32 位机往往是 ARM 内核的，运行 Linux。
但实际上，32 位的微处理器远不止这一类。有些就是增强版本的微处理器，例如 M*Core 内核的微处理器。
32 位机的功能模块寄存器可以是 32-bit 的（当然也可以是 8-/16-bit），而且存取都是单时钟周期。CPU 的算逻单元也是 32 位的，当然，运算会更快。
32 位机的一个重要注意事项是 32-bit 字的自然边界问题，也就是字对齐问题。例如，要从 RAM 中将一个 32-bit 的字写入一个 32-bit 寄存器，那么，这个字在 RAM 中的地址必须是 32-bit 对齐的，也就是说地址最低十六进制位是 0, 4, 8, c。如果不是这样（比如数据类型是 char，又恰好其起始地址未 4 字节对齐），需要先将此字复制到一个 32-bit 对齐的缓存，再赋值。
还有一个比较麻烦的事，就是用户定义的结构中各个成员的对齐。如果在一个 32-bit 类型的成员前面，有 char 及 short 类型成员，且没有凑齐到 32-bit 自然边界，那么编译器将会自动补 NULL 来填充。有不少从 8 位向 32 位机移植代码的朋友，都在取成员长度的时候发生疑惑。问题往往是出在 32-bit 对齐上。
在有就是不同编译器的规约差异。
不过，用过两种微处理器之后，就会渐渐熟悉起来，相互移植也不会有很大困难。
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数据总线的宽度为8、16、32。同时寄存器也达到相同位数。
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多少位宽不是指总线宽度，也不是存储器的宽度，像51单片机的地址总线是16位的，但是它是8位机。像ARM的存储器也有八位的，但是它是32位机。而是指CPU处理的数据的宽度，也就是CPU一次数据的吞吐量。比如同一条指令:MOV R0 R2
在51单片机里面，R0和R2都是8位的，所以51的CPU一次只能处理8位数据。
在ARM里面，R0和R2是32位的，所以ARM的CPU一次能处理32位数据。这就是区别