Zwykle określany jest jako serce każdego komputera. I rzeczywiście, o ile istotą działania komputerów jest przetwarzanie informacji, o tyle – większość tych procesów odbywa się właśnie w tym układzie.
Profesjonalnie układ ten nazywany jest CPU (ang. Central Processing Unit, Centralna Jednostka Przetwarzająca). Podstawowymi parametrami opisującymi ten podzespół są: częstotliwość taktowania rdzenia, długość słowa maszynowego, na którym wykonywane są operacje oraz liczba i rodzaj obsługiwanych instrukcji. Obecnie standardem są procesory 64-bitowe, czyli takie, w których długość słowa maszynowego wynosi 64 bity.
Procesory wykonywane są w różnych architekturach. Aktualnie dominującą na rynku architekturą jest x86, stosowana w układach dwóch głównych producentów tych podzespołów dla komputerów osobistych – firm AMD i Intel. Inne architektury to m.in. PowerPC, szybki i wydajny procesor firmy IBM (niekompatybilny z x86), stosowany wcześniej na komputerach firmy Apple (obecnie zastąpiony przez Intel Core 2 Duo), Sparc – 64-bitowy procesor stosowany dawniej na serwerach firmy Sun Microsystems czy procesor Alpha, instalowany na profesjonalnych stacjach roboczych firmy Digital.
Ostatnim układem 32-bitowym na stacjonarne komputery typu PC był Pentium 4, a pierwszym układem 64-bitowym na tego typu maszyny – Opteron firmy AMD, z 2003 roku.
Cena tego układu była jednak stosunkowo wysoka, a konieczność zakupu równie kosztownych, specjalnych modułów pamięci operacyjnej typu ECC skutecznie odstraszała potencjalnych klientów. Sytuacja zmieniła się po wprowadzeniu Athlona64.
Procesory te uzyskiwały bardzo wysoką wydajność w większości zastosowań, od gier po aplikacje internetowe. Ponadto, zostały zbudowane w taki sposób, by wcześniejsze aplikacje – napisane dla architektur 16 i 32-bitowych, mogły być uruchamiane na nowej platformie. Dzięki temu na komputerach z Athlonem64 możliwe było zainstalowanie choćby 32-bitowego systemu Windows XP.
Jednym z istotnych ograniczeń procesorów 32-bitowych jest obsługa pamięci RAM, której pojemność nie mogła przekroczyć 4 GB (tyle właśnie może zaadresować taki procesor). Ograniczenie przełamały właśnie układy 64-bitowe.
Z odpowiedzią na procesory AMD opóźnił się Intel, który jeszcze przez dłuższy czas sprzedawał anachroniczne układy Pentium 4. Jednak i ta firma wprowadziła własny układ 64-bitowy, Intel Core 2.
Kolejnym krokiem w zwiększaniu wydajności procesorów było umieszczanie kilku rdzeni na jednej podstawce. Tak powstały układy Intel Core 2 Duo i Athlon64 X2 (2 rdzenie).
Pierwszym systemem operacyjnym w pełni wykorzystującym architekturę 64-bit na komputerach osobistych był Linuks. Później pojawił się Windows XP-64 bit, który nie zdobył jednak popularności, głównie ze względu na problemy ze zgodnością z aplikacjami napisanymi dla procesorów 32-bitowych. Obsługę tych procesorów zapewniają także odpowiednie (też 64-bitowe) wersje Windows Vista i Windows 7, jak i Mac OS X.
