En integreret del af enhver computer er den centrale behandlingsenhed. Udviklingen af elektronik har resulteret i, at moderne processorer er ekstremt komplekse enheder. Hver af dem indeholder dog dele, der bærer et lignende funktionelt formål.
Kernekomponenten i enhver processor er kernen. Den indeholder alle funktionerne til at udføre kommandoer og behandle data modtaget fra RAM. Processorkernen er den mest komplekse komponent, men dens struktur kan opdeles i flere uafhængige enheder, såsom prøveudtagnings- og lagerenheder, grenforudsigelse, afkodning og instruktionsudførelsesenheder.
Komponenterne i processorkernen, som er ansvarlige for den fulde cyklus af hentning og udførelse af instruktioner, kombineres i rørledninger for at forbedre den samlede ydeevne. Moderne processorer har normalt flere rørledninger.
De fleste af datoperationerne i processoren udføres på den aritmetiske logiske enhed. Selve dataene (både indledende og endelige) er gemt i registerblokken. Der er generelle formålsregistre, der hovedsageligt er designet til aritmetiske operationer, segmentregistre involveret i adressering samt specielle registre, der påvirker processoren.
En matematisk coprocessor kan udpeges som en separat del af processorens computerkerne. Dette er en komponent specielt designet til at fremskynde behandlingen af reelle tal. Coprocessoren eksisterede oprindeligt som et separat modul, men i dag er det allestedsnærværende integreret i kernen.
En vigtig komponent i moderne processorer er grenforudsigelsesenheden. Det giver dig mulighed for at begynde at afkode en sekvens af kommandoer på en af rørledningerne, selv før springkommandoen udføres på den anden. Indførelsen af denne teknologi har gjort det muligt at øge ydeevnen betydeligt.
Næsten alle moderne processorer indeholder en vis mængde cachehukommelse. Cachen tjener til at minimere antallet af opkald til RAM, som er ekstremt langsomme sammenlignet med behandlingshastigheden inde i processoren. Normalt er cachen opdelt i flere niveauer. Første niveau cache er den hurtigste, men også den mindste i størrelse. Det er placeret på samme krystal som kernen. Højere niveauforhold indeholder flere data, men er langsommere.
