En el «corazón» de cada computadora se encuentra la CPU, o unidad central de procesamiento, que es responsable de realizar funciones aritméticas y lógicas, así como de ejecutar instrucciones para otros componentes. Los componentes de una CPU trabajan juntos y, dependiendo de cómo estén hechos, determinan exactamente qué tan rápido se pueden llevar a cabo estas operaciones junto con qué tan complejas pueden ser las operaciones. Cada uno de los componentes separados de una CPU por sí solo es relativamente simple. Algunos de los componentes principales de una CPU, también conocida como microprocesador, son la unidad aritmética lógica (ALU), la unidad de control y los registros.
Para empezar, la unidad aritmética lógica es la parte de la CPU que, como su nombre lo indica, realiza las funciones matemáticas de suma, resta, multiplicación y división. A menudo se piensa que estas funciones son todo lo que hace la CPU en una computadora, pero esto no es cierto. La ALU funciona junto con los otros componentes de una CPU y como una parte importante de ellos para ejecutar muchos procesos complejos. Una CPU puede contener más de una unidad aritmética lógica, y estas ALU también se pueden usar con el propósito de mantener temporizadores que ayuden a ejecutar la computadora.
La unidad de control es otra parte fundamental de la CPU. Básicamente, regula el flujo de información a través del procesador. Las funciones que realiza una unidad de control pueden variar según para qué se construyó una CPU en particular. En su mayoría, este componente recibe, decodifica, almacena resultados y gestiona la ejecución de los datos que fluyen a través de la CPU. Las unidades de control más complejas necesitan programar cuándo y cómo se procesará esta gran cantidad de información y asegurarse de que los datos se envíen a los componentes correctos de la computadora.
Más componentes de una CPU que son vitales para su funcionamiento son los registros, que son ubicaciones de memoria muy pequeñas que se encargan de almacenar los datos que se van a procesar. El más importante de estos registros se conoce como puntero de instrucción, que dirige a la CPU a la siguiente ubicación de memoria desde donde debe recibir información. Otro tipo de registro es el acumulador, que se encarga de almacenar los siguientes valores que serán procesados por la CPU. Juntos, todos estos componentes de una CPU se están volviendo más rápidos, más compactos y más potentes a medida que pasa el tiempo y avanza la tecnología.