A megszakítás egy aszinkron jelzés (pl. gomblenyomás) a processzor felé (Interrupt Request: IRQ), hogy valamely hardver elem beavatkozást igényel. Hatására a processzor megszakítja a program futtatását, eltárolja az állapotát, és lefuttatja a megszakítást kezelő programrészt (interrupt handling routine), amely a megszakítás címén tálalható (interrupt vector). Végül visszatér az eltárolt állapotba és folytatja a futtatást. A program aktuális állapota a veremtárban (stack) tárolódik. Az ATmega128 kontroller 35 megszakítási forrással rendelkezik. Minden forrás külön-külön engedélyezhető, valamint az egész megszakítási rendszert engedélyezni kell a SREG-ben található Global Inerrupt Enable bittel (I-bit). A megszakítások címei a programmemória elején, a megszakítástáblában találhatók. A címek meghatározzák a prioritást is. Minél alacsonyabb a megszakítás programmemóriában elfoglalt címe annál magasabb a prioritása. A megszakítás bekövetkezésekor folyamatban lévő utasítás még lefut. A megszakítások válaszideje minimum 4 órajel periódus. Ezalatt a Program Counter tartalma mentésre kerül a veremtárban, majd a processzor a megszakítás címére ugrik. Amennyiben az éppen folyamatban lévő utasítás futási ideje nagyobb 1 órajel periódusnál, úgy a többlet a válaszidőhöz adódik. „Sleep mode” használata esetén ez további 4 órajel periódussal megnő. Továbbá hozzáadódik a feléledési idő. A megszakításból történő visszatérés szintén 4 órajel periódus alatt fut le.