PC 、ワークステーション、サーバー、小さいものでは携帯電話や電卓に至るまで、現代のコンピューターは、入力装置、記憶装置、制御装置、演算装置、出力装置という 5 つの主要な装置から構成されています。これらのうち、マイクロプロセッサーは制御装置と演算装置の役割を果たします。制御装置は記憶装置に格納されているプログラムの指示に従って他の装置を制御するもの、演算装置はさまざまなデータ処理を行うものです。

一般に制御装置と演算装置を合わせて処理装置と呼びますが、この処理装置を意味する代表的な用語が CPU です。CPU はマイクロプロセッサーの別称としても広く知られていますが、これは Central Processing Unit の略で、確かに処理装置 (Processing Unit) という言葉が含まれています。

現代のコンピューターは、プログラムに書かれている手順に従って動作します。プログラムは、マイクロプロセッサーが理解できる命令が多数並べられたもので、計算対象となるデータとともにメインメモリーに記憶されます。コンピューターは、メインメモリー上のプログラムから命令を 1 個ずつ取り出し、マイクロプロセッサー内部に送り込んで実行していきます。

マイクロプロセッサーが命令を実行する手順は、大きく分けて以下の 4 つの基本工程から成り立っています。マイクロプロセッサーは、これらの工程を何度も繰り返すことによって複数の命令を実行しています。

近年のマイクロプロセッサーは、もっと効率よく命令を処理するために上記 4 つ以外の特別な工程を追加するようになりましたが、マイクロプロセッサー内部に命令を送り込み、それを実行し、最後に計算結果を出力するという大筋の流れは現在も変わっていません。