Szybkość procesora lub szybkość jednostki centralnej w komputerze jest zasadniczo szybkością, z jaką komputer może wykonywać obliczenia, które są do niego przekazywane za pomocą instrukcji programu załadowanych do ulotnej pamięci o dostępie swobodnym (RAM). Szybkość procesora jest ograniczona liczbą tranzystorów wbudowanych w procesor, równoległymi połączeniami z innymi procesorami, przepustowością magistrali do przesyłania danych tam iz powrotem z procesora do pamięci oraz innymi specyfikacjami sprzętowymi. Większość procesorów ma również własne rejestry pamięci do wykonywania lokalnych obliczeń rdzenia, bez konieczności przesyłania ich przez magistralę do innego komponentu sprzętowego iz powrotem.
Procesory komputerowe w obecnych systemach są w stanie działać w tak szybkim tempie, że ograniczenia wydajności w większości komputerów osobistych są znacznie bardziej związane z wąskim gardłem przepustowości magistrali. Ilość dostępnej pamięci RAM i projekt oprogramowania, które uzyskuje dostęp do systemu, są również bardziej krytyczne niż rzeczywista wydajność samego procesora. Wydajność wielowątkowości w projektowaniu procesora to kolejny kluczowy czynnik szybkości, który jest zdolnością procesora do wykonywania wielu zadań we współdzielonym środowisku wykonawczym na procesorze, więc mniej informacji musi być przechowywanych i pobieranych z pamięci podczas operacji programu.
Hobbyści często zmieniają taktowanie procesora, podkręcając urządzenie. Częścią tego, co określa szybkość procesora w komputerze, jest jego częstotliwość zegara lub szybkość zegara, która jest liczbą cykli zegara, obliczoną na podstawie wewnętrznego zegara komputera, potrzebną procesorowi do wykonania jednej instrukcji. Identyczne procesory mogą mieć znacznie różne wskaźniki wydajności, jeśli jeden jest taktowany, na przykład, aby dodać dwie liczby razem w 10 cyklach, podczas gdy drugi procesor wykonuje te same obliczenia w cyklach dwutaktowych.
Podczas gdy przetaktowywanie procesora komputera wytrąca go z synchronizacji z prędkością magistrali, może znacznie zwiększyć wydajność procesora w starszych systemach, które zostały wzbogacone o nową architekturę magistrali. Nowsze procesory nie odniosą jednak korzyści ze zmian szybkości zegara, ponieważ już działają na poziomie znacznie wyższym od tego, co może obsłużyć magistrala i pamięć komputera. Przy szybkości procesora w zakresie wielu gigaherców, miliardy obliczeń są wykonywane na sekundę. Procesor 2.4 gigaherca może zatem wykonywać 2.4 miliarda obliczeń na sekundę, podczas gdy typowa 32- lub 64-bitowa magistrala Peripheral Component Interconnect (PCI) będzie działać w zakresie 127–508 megabajtów (miliony bajtów) na sekundę.
Innym czynnikiem ograniczającym szybkość procesora, niezależnie od tego, czy jest przetaktowany, czy nie, jest zdolność całego systemu komputerowego do rozpraszania ciepła z procesora, ponieważ zwiększone ciepło generuje barierę termiczną dla transmisji sygnałów elektrycznych w półprzewodnikowym tranzystorze polowym z tlenkiem metali ( MOSFET) projekty procesorów. Szybsze procesory wymagają zasilaczy o większej mocy, co przekłada się na większe wytwarzanie ciepła. Radiatory, które działają jak minipromienniki, są wbudowane na powierzchni procesorów w celu rozpraszania ciepła przez przewodzenie, a systemy wentylatorów w obudowie komputera odprowadzają je również przez konwekcję.
Uruchamianie wielu procesorów równolegle w celu współdzielenia obliczeń danych na jednym komputerze jest obecnie powszechnym podejściem do zwiększania szybkości procesora w większości komputerów. W zaawansowanych systemach chłodzenie cieczą jest również zaangażowane w utrzymywanie stabilnej temperatury procesora. Bardzo zaawansowane superkomputery wykorzystują tysiące procesorów pracujących równolegle i są chłodzone ciekłym azotem lub ciekłym helem do temperatury około -452° Fahrenheita (-269° Celsjusza), przy prędkościach zegara przekraczających 500 gigaherców, czyli 500 miliardów obliczeń na sekundę.