Një pjesë integrale e çdo kompjuteri është njësia qendrore e përpunimit. Evolucioni i elektronikës ka rezultuar që procesorët modernë të jenë pajisje jashtëzakonisht komplekse. Sidoqoftë, secila prej tyre përmban pjesë që kanë një qëllim të ngjashëm funksional.
Komponenti kryesor i çdo procesori është thelbi. Përmban të gjitha funksionet e ekzekutimit të komandave dhe përpunimit të të dhënave të marra nga RAM. Bërthama e procesorit është komponenti më kompleks, por struktura e tij mund të ndahet në disa njësi të pavarura, të tilla si marrja e mostrave dhe pajisjet e ruajtjes, parashikimi i degës, dekodimi dhe njësitë e ekzekutimit të udhëzimeve.
Komponentët e bërthamës së procesorit, të cilët janë përgjegjës për ciklin e plotë të marrjes dhe ekzekutimit të udhëzimeve, kombinohen në tubacione për të përmirësuar performancën e përgjithshme. Përpunuesit modernë zakonisht kanë tubacione të shumëfishta.
Shumica e operacioneve të të dhënave në procesor kryhen në njësinë logjike aritmetike. Vetë të dhënat (si fillestare ashtu edhe përfundimtare) ruhen në bllokun e regjistrit. Ekzistojnë regjistra me qëllim të përgjithshëm të dizenjuar kryesisht për operacione aritmetike, regjistra të segmenteve të përfshirë në adresimin, si dhe regjistra të veçantë që ndikojnë në funksionimin e procesorit.
Një bashkëprocesor matematik mund të veçohet si një pjesë e veçantë e bërthamës informatike të procesorit. Ky është një komponent i krijuar posaçërisht për të shpejtuar përpunimin e numrave realë. Bashkëpunuesi fillimisht ka ekzistuar si një modul i veçantë, por sot ai është i integruar kudo në kernel.
Një përbërës i rëndësishëm i përpunuesve modernë është njësia e parashikimit të degës. Kjo ju lejon të filloni të dekodoni një sekuencë komandash në njërën nga tubacionet edhe para se të ekzekutohet komanda e kërcimit në tjetrën. Futja e kësaj teknologjie ka bërë të mundur rritjen e ndjeshme të performancës.
Pothuajse të gjithë procesorët modernë përmbajnë një sasi të memorjes cache. Cache shërben për të minimizuar numrin e thirrjeve në RAM, të cilat janë jashtëzakonisht të ngadalta në krahasim me shpejtësinë e përpunimit brenda procesorit. Zakonisht memoria e fshehtë ndahet në disa nivele. Memoria e nivelit të parë është më e shpejta, por edhe më e vogla në madhësi. Ndodhet në të njëjtin kristal si bërthama. Depot e niveleve më të larta mbajnë më shumë të dhëna, por janë më të ngadalta.
