تمثل القلب النابض لجهاز الكمبيوتر وتحتوي على المعالج الرئيسي للنظام، وتعمل هذه الوحدة تحت مظلة وحدة الحساب والمنطق، وتعلق جميع الأوامر والتعليمات الداخلة للمعالج على جدار الذاكرة الرئيسة إلى حين استقبالها ومرورها على المعالج، وكذلك تستخدم الذاكرة الرئيسة للتخزين المؤقت للمعلومات. وتقوم هذه الوحدة باستقبال البيانات (المدخلات) من وحدات الإدخال، وتصدِّر النتائج (المخرجات) إلى وحدات الإخراج، ويمكن تخزين المدخلات والمخرجات في وحدات التخزين الثانوية، والجدير بالذكر أن المدخلات والمخرجات يتم نقلها من وإلى المعالج عن طريق باصات تسمى ناقلات البيانات.
تتكون وحدة المعالجة المركزية من ثلاثة أجزاء رئيسية هي: