Os três principais componentes de uma CPU são a unidade lógica aritmética, a unidade de controle e o cache. Esses componentes são integrados como um único microprocessador que é montado na placa-mãe do computador.
A unidade de processamento central é responsável por lidar com as instruções passadas a ela por programas e dispositivos de entrada. A unidade lógica aritmética lida com as funções aritméticas e lógicas. A unidade de controle é responsável por processar as instruções que vêm da memória do computador e ativar os outros componentes do computador. O cache é a memória na qual as instruções são armazenadas temporariamente.
Embora as CPUs ainda sejam comumente usadas, os computadores não precisam mais delas para funcionar, pois podem usar vários processadores em conjunto.