Zilog Z180 är en förbättrad version av Z80. Den är kompatibel med den stora mängd programvara som finns utvecklad för Z80. Z180 klarar högre klockfrekvens (33 MHz, mot 20 MHz för Z80) och har även i övrigt något bättre prestanda. Den har också integrerade stöd- och periferifunktioner som klockgenerator, 16-bitars räknare/timer, fler avbrottsnivåer, wait-stategenerator, asynkrona och synkrona seriekanaler samt en DMA-enhet. Den inbyggda minneshanteringen (MMU) kan direkt adressera 1 MB minne. Det är också möjligt att konfigurera Z180 som den snarlika men ej identiska Hitachi HD64180, (den lilla skillnaden ligger i bussprotokollet).

Äldre Z180 i PLCC kapsling (de mindre och tunnare QFP och LQFP typerna är vanligare idag).
Typ Klockfrekvens [MHz] Timer I/O Kommunikation Övrigt
Z80180 6, 8, 10 2 N/S CPU 1MB MMU, 2xDMA's, 2xUARTs
Z80181 10 1 16 CPU 1MB MMU, 2xDMA's, 2xUARTs
Z80182 16, 33, 20 0 Clock Serial, 24 ESCC, CSIO, UART S180 Megacell, 2xESCC channels, 16550 MIMIC
Z80195 20, 33 4 7/24 SCC, CSIO, UART
Z8L180 20 2 Clock Serial CSIO, UART 1MB MMU, 2xDMA's, 2xUARTs, 3.3V Operation
Z8L182 20 0 Clock Serial ESCC, CSIO, UART S180 Megacell, 2xESCC channels, 16550 MIMIC, 3.3V operation
Z8S180 10, 20, 33 2 Clock Serial UART, DMA, I2C, SPI 1MB MMU, 2xDMA's, 2xUARTs