Unitatea de procesare centrală sau CPU-ul dintr-un computer este denumită în mod obișnuit "creierul". Toate comenzile și instrucțiunile sunt gestionate prin această componentă, care acționează ca post de retransmisie pentru toate datele , indiferent dacă sosesc sau ieșesc.
Un singur procesor conține, de obicei, atât o unitate logică aritmetică, cât și o unitate de control. În timp ce unitatea de control extrage instrucțiunile și informațiile stocate în fișierele de memorie, unitatea logică aritmetică ajută la direcționarea acelui control și la aplicarea operațiilor logice și aritmetice când este solicitat de către unitatea de control. Cu toate acestea, chiar și un singur cip CPU poate conține mai multe procesoare, fiecare capabil să își desfășoare propriile operațiuni. Acestea sunt cunoscute ca procesoare multi-core.
Unele computere conțin mai mult de un CPU și fiecare poate conține mai multe nuclee de procesoare, ceea ce face posibilă îmbunătățirea semnificativă a puterii computaționale a unui singur dispozitiv. Ca o comparație, primele CPU-uri, dezvoltate la începutul anilor 1970 de către corporația Intel, au fost capabile de până la 60.000 de operațiuni pe secundă. În comparație, cel mai rapid computer de pe Pământ a fost capabil să realizeze 10 operații de patru cilindri pe secundă, utilizând un total de 82,944 CPU-uri. În funcție de Legea lui Moore, este de așteptat ca performanța eficientă a noilor CPU să se dubleze la fiecare 18 luni.