Os processadores de núcleo duplo ajudam os computadores a distribuir uma carga de trabalho com mais eficiência do que os processadores de núcleo único, o que leva a um melhor desempenho multitarefa. Os computadores também podem desligar núcleos de processador não utilizados para operar com mais eficiência.
À medida que os processadores aumentam de velocidade, eles geram mais calor, e muitos processadores só podem funcionar até uma determinada velocidade antes de ficarem muito quentes para funcionar corretamente. Os processadores de vários núcleos permitem maior desempenho, distribuindo seu poder de processamento entre vários núcleos. Isso também permite que núcleos individuais operem em uma velocidade mais baixa quando sua energia total não for necessária, o que leva a uma melhor eficiência, menos calor e uma maior vida útil da bateria.
Os processadores multi-core também permitem que os dispositivos forneçam uma experiência mais suave. Os smartphones multi-core, por exemplo, podem reservar um processador para tarefas relacionadas ao telefone. Isso garante que o telefone possa responder rapidamente a chamadas e outros eventos em tempo real, mesmo se os outros núcleos estiverem ocupados.
No entanto, nem todos os aplicativos são projetados para aproveitar as vantagens de vários processadores. Um programa executado em um único thread só pode ser executado em um único processador. Por causa disso, um sistema com um processador dual-core com núcleos de 2,0 GHz pode não ter o desempenho de um processador de 4,0 GHz. Na maioria dos casos, os processadores não podem acessar informações em outros processadores sem primeiro armazená-las na RAM ou em outro lugar.