Procesor mobilny to rodzaj jednostki centralnej (CPU) produkowanej dla stosunkowo małych urządzeń elektronicznych. Obejmuje to przenośne komputery osobiste (przenośne komputery PC), telefony komórkowe i urządzenia PDA (Personal Digital Assistant). Procesor mobilny jest jednak najczęściej kojarzony z laptopami lub notebookami.
Cechą charakterystyczną procesora mobilnego jest jego energooszczędność. Procesory mobilne zużywają mniej energii niż inne typy procesorów, dzięki czemu są bardziej energooszczędne. Jest to zwykle wspomagane przez większą zdolność do trybu uśpienia, który wymaga mniejszego zużycia energii elektrycznej niż gdy urządzenie elektroniczne jest w trybie pracy, lub zmniejszoną moc obliczeniową podczas wykonywania mniejszych obciążeń. Procesor mobilny również ma tendencję do pracy przy niższym napięciu.
Z drugiej strony procesor mobilny jest generalnie mniej wydajny niż te znajdujące się w stosunkowo dużych urządzeniach elektronicznych. Dzieje się tak, ponieważ urządzenie, do którego trafia, nie potrzebuje aż tylu instrukcji do wykonania operacji. Główną cechą stosunkowo ograniczonej mocy procesora mobilnego jest szybkość przetwarzania, czyli szybkość, z jaką działa.
Najpopularniejszym typem procesora mobilnego jest procesor do notebooków, czyli procesor występujący w laptopach lub notebookach. Działa przy niższych temperaturach i niższych napięciach, a także ma możliwość spowolnienia lub całkowitego wyłączenia niektórych sekcji siebie. Te cechy sprawiają, że są one bardziej energooszczędne i zwiększają żywotność baterii komputera niż ich odpowiedniki w komputerach stacjonarnych. Wyższość tego typu procesora mobilnego można przypisać szybkiemu nagrzewaniu się procesora komputera stacjonarnego w laptopie, a także zwiększeniu żywotności baterii.
Od końca lat 1990. producent półprzewodników Intel Corporation miał niektórych członków swojej flagowej wówczas marki procesorów Pentium, przeznaczonych dla konsumentów, oznaczonych „M” lub „Mobile”. Jednak debiut notebooka Mobile Intel Pentium 4 w 2003 r. — plus udoskonalenie w postaci wpisów dotyczących procesorów do notebooków z rdzenia, które ostatecznie zastąpiły Pentium jako wiodącą markę w 2006 r. — wyznaczyły początek produkcji, a nie tylko oznakowanie marki. Chipy Intela stworzone specjalnie do zastosowań w notebookach. Jego główny konkurent, Advanced Micro Devices (AMD), również wypuszcza procesory mobilne w ramach serii Turion.
Jako dowód rosnącej popularności procesora mobilnego, Intel wprowadził Atom w 2008 roku do urządzeń elektronicznych nawet mniejszych niż laptopy. Najpopularniejszą aplikacją jest netbook, który jest mniejszą, mniej zaawansowaną wersją notebooka. Inni odbiorcy Intel Atom to nettop, który jest komputerem stacjonarnym o niskim poborze mocy; oraz Mobile Internet Device (MID), który jest ukierunkowaną na rozrywkę wersją PDA zorientowanego na biznes.