A unidade de processamento central, ou CPU, dentro de um computador é comumente chamada de "cérebro". Todos os comandos e instruções são tratados por meio desse componente, que atua como a estação retransmissora de todos os dados , seja de entrada ou saída.
Uma única CPU normalmente contém uma unidade de lógica aritmética e uma unidade de controle. Enquanto a unidade de controle extrai instruções e informações armazenadas nos arquivos de memória, a unidade lógica aritmética ajuda a direcionar esse controle e aplicar operações lógicas e aritméticas quando solicitadas pela unidade de controle. No entanto, mesmo um único chip de CPU pode conter vários processadores, cada um capaz de realizar suas próprias operações. Eles são conhecidos como processadores multi-core.
Alguns computadores contêm mais de uma CPU e cada um pode conter vários núcleos de processador, tornando possível aumentar significativamente a capacidade computacional de um único dispositivo. Como comparação, as primeiras CPUs, desenvolvidas no início dos anos 1970 pela corporação Intel, eram capazes de até 60.000 operações por segundo. Em comparação, o computador mais rápido da Terra era capaz de atingir 10 quatrilhões de operações por segundo, usando um total de 82.944 CPUs. Em função da Lei de Moore, o desempenho efetivo de novas CPUs deve dobrar a cada 18 meses.
