CPU从储存器或高速缓冲存储器中取下命令，放进指令寄存器，并对命令译码器。它把命令转化成一系列的微操作，随后传出各种各样操纵指令，实行微操作系列产品，进而进行一条命令的实行。命令是电子计算机要求实行实际操作的种类和操作数的基础指令。命令是由一个字节或是好几个字节数构成，在其中包含操作码字段名、一个或好几个相关操作数详细地址的字段名及其一些定性分析设备情况的状态字及其机器码。有的命令中也立即包括操作数自身。

获取

　　之一阶段，获取，从储存器或高速缓冲存储器中查找命令(为标值或一系列标值)。由程序计数器(Program Counter)特定储存器的部位，程序计数器储存供鉴别现阶段程序流程部位的标值。换句话说，程序计数器纪录了CPU在现阶段程序流程里的足迹。获取命令以后，程序计数器依据命令长短提升储存器模块。命令的获取务必经常从相对性比较慢的储存器找寻，因而造成 CPU等待命令的送进。这个问题关键被论及在当代CPU的快取和管道化构架。

编解码

　　CPU依据储存器获取到的命令来决策其实行个人行为。在编解码环节，命令被拆卸为更有意义的片段。依据CPU的指令系统构架(ISA)界定将标值解译为命令。一部分的命令标值为运算码(Opcode)，其标示要开展什么计算。其他的标值一般提供命令必需的信息内容，例如一个加减法(Addition)计算的计算总体目标。那样的计算总体目标或许出示一个常标值(即马上值)，或者一个室内空间的落址值：暂存器或储存器位址，以落址方式决策。在旧的设计方案中，CPU里的命令编解码一部分是没法更改的硬件机器设备。但是在诸多抽象性且繁杂的CPU和指令系统构架中，一个微程序常常用于协助变换命令为各种各样形状的信号。这种微程序在已制成品的CPU中通常能够调用，便捷变动编解码命令。

实行

　　在获取和编解码环节以后，然后进到实行环节。该环节中，联接到各种各样可以开展所需计算的CPU构件。比如，规定一个加法运算，算术逻辑性模块(ALU，Arithmetic Logic Unit)可能联接到一组键入和一组輸出。键入出示了要求和的标值，而輸出将带有总数的結果。ALU含有电控系统，便于輸出端进行简易的一般计算和或运算(例如加减法和位元计算)。假如加法运算造成一个对该CPU解决来讲过大的結果，在标示暂存器里，计算外溢(Arithmetic Overflow)标示很有可能会被设定。

写回

　　最后环节，写回，以一定文件格式将实行环节的結果简易的写回。计算結果常常被写到CPU內部的暂存器，以供接着命令迅速存储。在其他实例中，计算結果很有可能写进速率比较慢，但容积很大且较划算的主记忆体中。一些种类的命令会实际操作程序计数器，而不立即造成結果。这种一般称之为“自动跳转”(Jumps)，并在程序中产生循环系统个人行为、条件性实行(通过标准自动跳转)和函式。很多命令也会更改标示暂存器的情况位元。这种标示能用来危害程序个人行为，缘因为他们常常凸显各种各样计算結果。比如，以一个“较为”命令分辨2个值的尺寸，依据较为結果在标示暂存器上设定一个标值。这一标示可意谓接着的自动跳转命令来决策程序趋势。在实行命令并写回結果以后，程序计数器的值会增长，反复全部全过程，下一个指令周期一切正常的获取下一个次序命令。假如进行的是自动跳转命令，程序计数器可能改动成自动跳转到的命令位址，且程序流程再次一切正常实行。很多繁杂的CPU能够一次获取好几个命令、编解码，而且另外实行。这一一部分一般涉及到“經典RISC管道”，这些事实上是在诸多应用简易CPU的电子系统中迅速普及化(常称之为微操纵(Microcontrollers))。

基础构造

　　CPU包含计算逻辑性构件、存储器构件和控制系统等。

　　计算逻辑性构件

　　计算逻辑性构件，能够实行指定或浮点的算术运算实际操作、移位操作及其逻辑性实际操作，也可实行详细地址的计算和变换。

　　存储器构件

　　存储器构件，包含通用寄存器、专用型存储器和操纵存储器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两大类，他们用于储存命令中的存储器操作数和实际操作結果。通用寄存器是cpu的关键构成部分，大部分命令必须浏览到通用寄存器。通用寄存器的总宽决策电子计算机內部的数据通路总宽，其端口号数量通常可危害內部实际操作的并行性。专用型存储器是为了更好地实行一些独特实际操作所要用的存储器。操纵存储器一般用于标示设备实行的情况，或是维持一些表针，有解决情况存储器、地址转换文件目录的基地址寄存器、权利情况存储器、标准码存储器、解决出现异常安全事故存储器及其检错存储器等。有的情况下，cpu中也有一些缓存文件，用于临时储放一些数据信息命令，缓存文件越大，表明CPU的计算速率越快，现阶段销售市场上的中高档cpu都是有2M上下的二级缓存，高档cpu有4M上下的二级缓存。